في أي منطقة طبيعية يعيش الجراد؟ حشرة الجراد: المظهر، الأنواع، طريقة التكاثر، التغذية. كيف يعمل جهاز الفم؟

في الماضي البعيد، كان الجراد هو العدو رقم 1 للإنسانية، لكن الناس المعاصرين لم يسمعوا عنه إلا القليل. وفي الوقت نفسه، تم وصفه في البرديات المصرية القديمة، والكتاب المقدس، والقرآن، وأعمال العصور الوسطى، وخيال القرن التاسع عشر. حان الوقت لمعرفة المزيد عن الحشرة التي كان اسمها في القرون الماضية بمثابة تجسيد لكارثة إنسانية.

الجراد المهاجر (Locusta migratoria).

أول شيء يجب أن يقال هو أن الجراد ليس نوعًا واحدًا، ولكنه فصيلة كاملة من رتبة Orthoptera، التي توحد الحشرات القافزة الكبيرة نسبيًا. أقرب أقربائهم هم الجنادب (على عكس الجراد، لا يشكلون تجمعات جماعية أبدًا)، والأقارب الأبعد قليلاً هم الجنادب الحقيقية والصراصير.

مظهر الجراد عادة ما يكون أيضًا "جندبًا": جسم ممدود بأرجل طويلة مثنية عند الركبتين، ورأس كبير نسبيًا بعيون كبيرة، وزوج من إليترا الصلبة وزوج من الأجنحة الشفافة، غير مرئية تمامًا عند طيها، ولكنها مفتوحة. ، مثل اليعسوب، عندما يطير. بالإضافة إلى كل شيء، يمتلك الجراد أذنًا موسيقية ممتازة (فتحاته السمعية تقع على البطن) وأجهزة خاصة لإصدار الأصوات. يتضمن الأخير تسننات في عظمة الفخذ وأوردة سميكة في الإليترا. عندما يمرر الجراد فخذه على طول الإليترا، يُسمع زقزقة عالية بنغمات مختلفة.

إذا كان الجراد يشبه الجندب ويغرد كالجندب، فكيف يختلف عنه؟ والميزة الرئيسية والأكثر موثوقية التي تسمح لك بالتمييز الدقيق بين الجراد والجندب هي طول الهوائيات: في الجنادب غالبًا ما تكون مساوية لطول الجسم، ولكن في الجراد، على العكس من ذلك، لا تتجاوز الهوائيات أبدًا نصف طوله.

في بعض أنواع الجراد، يكون تاج الرأس ممدودًا ويشكل مع قرون الاستشعار مخروطًا ضيقًا، بينما تندمج ملامح الجسم مع الأوراق المطولة للحبوب التي تتغذى عليها هذه الحشرة عادةً.

يتجلى إزدواج الشكل الجنسي في هذه الحشرات بشكل مختلف حتى داخل نفس النوع: في المرحلة الانفرادية، يختلف الذكور والإناث في لون غلافهم، ولكن في المرحلة الجماعية لا يتم التعبير عن هذه الاختلافات. بشكل عام، يمكن أن يكون لون أنواع الجراد المختلفة مختلفًا تمامًا - الأخضر الفاتح والأصفر والبني بظلال مختلفة والرمادي وحتى الأزرق والأحمر. ولكن مهما كان لون الأفراد، فهو دائمًا يشبه إلى حد ما لون النباتات أو التربة التي يوجد عليها هذا النوع. وبالتالي فإن تلوين الجراد ذو طبيعة تمويهية. ومن الجدير بالذكر أيضًا أن لون الشكل الواحد من الجراد لا يتم تحديده عن طريق الجينات، كما هو الحال في معظم الحيوانات الأخرى، ولكن عن طريق البيئة. بمعنى آخر، مهما كانت البيئة التي تراها يرقة الجراد حول نفسها، فهذا هو اللون الذي ستنمو به. حتى في نسل نفس الزوج، يمكن الحصول على أفراد من ألوان مختلفة إذا تم زراعتهم على ركائز مختلفة.

التمويه الممتاز للجراد الإيطالي (Calliptamus italicus) لا يعمل فقط أثناء الطيران، عندما تصبح البقع الوردية الزاهية عند قاعدة الأجنحة ملحوظة.

ينضج الجراد بسرعة قياسية، وتتزاوج الحشرات خلال 4-10 أيام بعد آخر تساقط. ثم تغرس الأنثى جهاز وضع البيض الطويل في الأرض وتضع ما بين 300 إلى 1200 بيضة. في الوقت نفسه، يتم إطلاق سائل أبيض من حامل البيض، والذي يتصلب بسرعة. هذا النوع من "الرغوة المتصاعدة" يغلق كبسولة البيض بشكل موثوق. إذا تم وضع البيض في منطقة ذات فصول شتاء باردة، فعند الصقيع يتم تعليق نمو البيض وفي هذه الحالة يحدث فصل الشتاء، وتظهر اليرقات في الربيع. في المناطق الدافئة، يستمر التطور دون تأخير ويستمر حوالي 14-16 يومًا. تبدو اليرقات المفقسة مثل الديدان، وهو تكيف للعيش في التربة. ومع ذلك، فإن فترة الحضانة هذه من حياتهم تستمر بضع ساعات فقط. تزحف اليرقات ، التي تتلوى ، إلى أعلى ، وبمجرد وصولها إلى السطح ، تتساقط على الفور. تبدو يرقات الطور الثاني (الحوريات) مثل البالغين، لكنها لا تزال بلا أجنحة ولها جسم وقرون استشعار قصيرة قليلاً. مع الريش اللاحق، يكتسبون أساسيات الأجنحة، وتوسيع وإطالة، والوصول إلى "مرحلة البلوغ" في 40 يوما فقط. يموت البالغون (إيماجو) بعد وضع البيض.

جزء من التربة يحتوي على كبسولة بيض الجراد: يظهر البيض المستطيل في الأسفل، وفي الأعلى يوجد ممر مغلق بإفرازات الأنثى الرغوية.

النطاق الإجمالي لجميع أنواع الجراد واسع جدًا ويغطي المناطق الاستوائية الجافة وشبه الاستوائية، فضلاً عن المناطق الأكثر دفئًا في المنطقة الوسطى. يمكن العثور على هذه الحشرات في جميع القارات باستثناء القارة القطبية الجنوبية وأمريكا الشمالية. ومع ذلك، في القارة الأخيرة، يتم تعويض النقص في الأنواع المحلية من خلال الأضرار التي سببها الجراد المهاجر القادم من العالم القديم. أما بالنسبة لأوراسيا، فإن الحدود الشمالية لتوزيع الجراد تمر عبر المرتفعات الروسية الوسطى وغرب سيبيريا، ومع ذلك، فإن تفشي السكان في هذه المناطق نادر للغاية ولا يتخذ أبدًا أبعادًا كارثية.

لأول مرة في حياتهم، تخرج حوريات الجراد المنسلوخة من عشها المختبئ في الأرض.

جميع أنواع الجراد بدون استثناء تسكن المساحات المفتوحة، وهذا ما يفسره نظامها الغذائي. والحقيقة أن هذه الحشرات تفضل أكل الحبوب التي تكون في الغالب محبة للضوء. ومع ذلك، يمكن أن تختلف موائل الأنواع المختلفة بشكل كبير. وعلى هذا الأساس، تنقسم أنواع الجراد عادة إلى مجموعتين. تنجذب بعض الأنواع بوضوح نحو المناطق المغطاة بغطاء عشبي كثيف وموحد، وبالتالي تعيش في المروج والسهوب والسافانا وغابات القصب على طول ضفاف المسطحات المائية. ويفضل البعض الآخر المناطق ذات السطح العاري، والتي تنتشر فيها الشجيرات النادرة وخصلات العشب، ولذلك توجد في الصحاري وشبه الصحاري والسفوح والنتوءات الصخرية.

والأمر المدهش هو أن الجراد بطبيعته غير ضار. في الظروف العادية، تعيش هذه الحشرات أسلوب حياة منعزلًا ولا تسبب ضررًا للنباتات أكثر من الجراد المحبوب. ولكن على عكس الأخير، يمكن أن يخضع الجراد لإعادة هيكلة جذرية للغرائز والعمليات البيوكيميائية وعلم وظائف الأعضاء. إن الدافع للتغيير هو الجوع. وبينما يعيش الجنادب في الغالب في أماكن معتدلة الرطوبة غنية بالنباتات، فإن الجراد، المرتبط بالبيئات الحيوية الجافة، غالبًا ما يواجه نقصًا موسميًا في الغذاء أو حالات جفاف دورية، وهو أمر شائع في السهوب وشبه الصحارى. عندما يتم استنفاد الإمدادات الغذائية بشكل خطير، تضطر الحشرات، طوعا أو كرها، إلى التركيز على المناطق التي لا يزال فيها بعض العشب على الأقل. هنا يبدا المرح!

العديد من الحوريات التي تجلس في مكان قريب تلمس بعضها البعض بأرجلها، من الاتصال المتكرر، يتم تحفيز خلاياها العصبية وتبدأ في تخصيص الهرمونات. تحت تأثيرها، يتغير لون اليرقات، ولكن ليس إلى لون مموه، ولكن إلى لون خاص - نفس الشيء بالنسبة للجميع! على سبيل المثال، في الجراد المهاجر، يكون شكل الهجرة أسود وأصفر، على الرغم من أن الأفراد الانفراديين البالغين غالبًا ما يكون لونهم أخضر. تشبه هذه الألوان الزي الرسمي، مما يسمح للجنود بشكل لا لبس فيه بالتمييز بين الصديق والعدو في ساحة المعركة. بفضل شوائب اللون الداكن، يتم تسخين أجسام الحوريات بواسطة الشمس أكثر من المعتاد، وترتفع درجة حرارتها، ويتسارع تنفسها، وتصبح أكثر قدرة على الحركة. في اليرقات الأصغر سنا، يتم تعزيز غرائز الازدحام، وتشكل مجموعات أكثر كثافة - أسراب. تبدأ اليرقات الأكبر سنًا بالتحرك في اتجاه واحد، ولكن نظرًا لأن أجنحتها متخلفة، فإن هذه الحركة لا تزال تشبه المشي. ومع ذلك، فإن أسراب الجراد حتى في هذه المرحلة تبدو خطيرة للغاية وغير سارة، لأنه في بعض الأماكن يمكن للحشرات أن تشكل طبقة يصل سمكها إلى 10 سم. طوال فترة الحملة، فإنهم قادرون على التحرك لمسافة تصل إلى 30 كم، وحتى الأنهار غير قادرة على إيقاف سرب المسيرة، لأن الحوريات التي لا تستطيع الطيران تسبح بشكل مثالي. يقوم الذوبان الأخير بعمله: تكتسب اليرقات أجنحة وتتحول إلى بالغين مهاجرين. في لحظة معينة، يرتفع السرب بأكمله في الهواء - الأسطول الطائر جاهز للغزو!

حوريات Schistocerca gregaria تسير عبر صحراء النقب (إسرائيل).

عادة، يطير سرب من الجراد بسرعة 10-15 كم/ساعة على ارتفاع يصل إلى 600 متر، على الرغم من ملاحظة أسراب فردية على ارتفاعات تتراوح بين 2 إلى 6 كم. الرياح الهادئة أو الضعيفة هي الأكثر ملاءمة للطيران، وأثناء الرياح القوية، يهبط الجراد على الأرض وينتظر الطقس غير المناسب. تفضل الحشرات الطيران خلال ساعات النهار مع توقفات قصيرة لتناول الطعام، لكن في بعض الأحيان يمكن أن تستمر الرحلة ليلاً. في يوم واحد، يمكن أن يغطي قطيع الطيران 80-120 كم، وخلال فترة الهجرة بأكملها يتحرك مئات وآلاف الكيلومترات. تاريخيًا، مراكز التكاثر الجماعي هي شمال ووسط أفريقيا، وشبه الجزيرة العربية، وإيران، وباكستان، وشمال الهند، وأفغانستان. من هذه المناطق القاحلة، تطير أسراب الجراد إلى حيث يوجد المزيد من الرطوبة والغذاء: من شمال غرب أفريقيا - إلى شبه الجزيرة الأيبيرية (في بعض الحالات، طاروا حتى إلى إنجلترا)، من وسط أفريقيا - إلى مصر، من شبه الجزيرة العربية - إلى الشرق الأوسط، من آسيا الوسطى - إلى كازاخستان، تركمانستان، جنوب روسيا.

سرب من الجراد يطير فوق منطقة أستراخان.

في وصف غارات الجراد، جميع المصادر الأدبية متفق عليها للغاية. تبدأ الغارة دائمًا فجأة، وتبدو للمراقب وكأنها سحابة سوداء في الأفق، تقترب بحفيف مشؤوم. مع اقتراب "السحابة"، يصبح من الواضح أنها غير متجانسة، والآن تملأ جحافل الحشرات المساحة بأكملها حولها. يطير الجراد بكثافة لدرجة أنه من المستحيل مراوغته: تدخل الحشرات في الوجه والفم، وتزحف على طول الذراعين، وتسقط على الأرض، وتسحق تحت الأقدام، ويقلع الأفراد الناجون مرة أخرى. وفي غضون دقائق تحجب الشمس، وتغطي الأرض والمباني والأشجار والحيوانات الأليفة والمركبات بطبقة متواصلة، وتخترق جميع الشقوق، وتسد المنازل.

قطيع صغير، مثل الذي في هذه الصورة، يتراوح عدده بين 40 و 50 مليون فرد.

يحاول كل فرد قضم ما يجلس عليه. تجدر الإشارة هنا بشكل خاص إلى أن الجراد المهاجر البالغ يتميز بأكل اللحوم المذهل، وهو ما لا يميز الحوريات والبالغين الانفراديين. لذلك يأكل الجراد المنقض كل العشب الذي يراه. بادئ ذي بدء، يعاني من الخبز والبطيخ والمحاصيل الصناعية - هذه الأطباق الشهية تذهب إلى طليعة القطيع. ولكن بما أن الغارة يمكن أن تستمر من عدة ساعات إلى بضعة أيام، فإن أولئك الذين يصلون لاحقًا ينقضون على كل ما لم يأكله الرواد: أشجار الفاكهة والأعشاب الضارة والمنتجات والمنسوجات ذات الأصل النباتي. خلال هذا العيد، يُسمع ضجيج حركة العديد من الفكين في كل مكان. تمتص كل حشرة حوالي 300 جرام من الطعام خلال حياتها - لا يبدو هذا كثيرًا، ولكن إذا اعتبرت أن أعداد أسراب الجراد تصل إلى الملايين والمليارات من الأفراد، فإن حجم الخسائر في الزراعة هائل بكل بساطة. عندما يطير القطيع بعيدًا، يتحول مكان العيد إلى أرض هامدة، حيث تبرز بقايا الأشجار العارية مثل الآثار الحزينة للحزن البشري.

نظرًا لخصوبته ونضجه المبكر، غالبًا ما يكون الجراد موضوعًا للبحث المختبري.

من الجدير بالذكر أن أحد أقدم الأوصاف للجراد ورد في الكتاب المقدس، حيث تم ذكره بإيجاز كواحدة من "الضربات العشر في مصر". غالبًا ما أدت غزواتها إلى نقص حاد في الغذاء والأعلاف، ونتيجة لذلك، إلى المجاعة وفقدان الماشية وإضعاف القوة العسكرية والاقتصادية لدول بأكملها. علاوة على ذلك، ارتبطت أسراب الجراد بانتشار "الأوبئة"، بما في ذلك الطاعون. ينكر العلماء مثل هذا الارتباط، لأن الجراد ليس حاملا لعصيات الطاعون، ولكن يمكن العثور على الإجابة في تقارير القرنين السابع عشر والتاسع عشر. كان مؤرخو هذه القرون أكثر فصاحة من كتاب الكتاب المقدس وتركوا لنا وصفًا لتفاصيل مثيرة للاهتمام - الرائحة الكريهة التي رافقت غارات الجراد. ولم يكن مصدر الرائحة حشرات حية، بل جثث تلك التي سحقت وماتت موتا طبيعيا بعد وضع البيض. وبما أن سربًا واحدًا من الجراد يمكن أن يصل إلى مليارات الأفراد، فإن مثل هذا التراكم للكتلة الحيوية المتحللة يجذب الذباب والجرذان، التي كانت على وجه التحديد حاملة للعدوى.

ارتبطت إحدى أكبر غارات الجراد على العاصمة الموريتانية نواكشوط في عام 2012 بالإطاحة بالقذافي في ليبيا المجاورة - في الدولة المنكوبة بالثورة توقفوا عن الاهتمام بمكافحة هذه الآفة.

ليس من المستغرب أن ينظر الناس إلى ضربات الجراد على أنها العقوبة القصوى التي أرسلها الله. في العصور القديمة، لم يتمكنوا تمامًا من مقاومة مثل هذه الكارثة، ومنذ العصور الوسطى، جرت محاولات لكبح التقدم: لقد حاولوا تخويف الجراد بالدخان والكبريت، وأشعلوا حواجز النار في طريق الجراد. وسحقوهم بأرجلهم وحوافر الماشية وضربوهم بكل ما استطاعت أيديهم إليه. وفي القرن العشرين، تمت إضافة المكانس الكهربائية وقاذفات اللهب إلى هذه الأساليب. ولكن كثرة الجراد غلبت كل شيء.

بعض أنواع الجراد لها أجنحة مغطاة بالكامل بأنماط بحيث تشبه أجنحة الفراشة.

ومثال أوكرانيا يدل على ذلك، حيث كان الجراد في القرون الماضية حشرة شائعة في جنوب البلاد. لقد تكاثرت في أحواض القصب في دلتا دنيبر، حيث شنت غارات مدمرة على المناطق الزراعية الوسطى، ووصلت أحيانًا إلى بولندا وليتوانيا. بعد حرث السهوب العذراء وإدخال تناوب المحاصيل، بدأ العديد من البيض يموت أثناء الزراعة، والآن أصبح الجراد نادرًا هنا.

تعد أسرة القصب في دلتا الأنهار الكبيرة بمثابة خزانات طبيعية يفقس فيها الجراد. تظهر هذه الصورة تشكيل قطيع.

والمثال الأكثر إثارة للإعجاب هو جراد جبال روكي ( ميلانوبلس سبريتوس). هذا هو النوع المحلي الوحيد من الجراد في أمريكا الشمالية، الذي تقع مناطق تكاثره عند سفح جبال روكي، ومن هناك أغار على الولايات المنخفضة في كولورادو ونبراسكا وكانساس وميسوري ومينيسوتا. ولم يتمكن المزارعون الأمريكيون من هزيمة هذه الجحافل إلا بعد حرث السفوح، مما أدى إلى انقراض هذا الجراد...!

ومع ذلك، فإن هذا هو النوع الوحيد من الجراد الذي عانى من مثل هذا المصير - وجميع الأنواع الأخرى مزدهرة ومتعددة العدد. خارج المناطق الزراعية، تلعب هذه الحشرات دورًا مهمًا في النظم البيئية، حيث أنها بمثابة غذاء للعديد من أنواع الطيور والحيوانات: دجاج غينيا، الحجل، الصقور الصغيرة، الطائرات الورقية، الطيور السكرتارية، الغربان، الغربان، الحبارى، الميركاتس، الخنازير البرية الخنازير. وكانت هناك في كثير من الأحيان حالات أكل الجراد من قبل ذوات الحوافر العاشبة، لكن الباحثين يختلفون في تقييمهم لهذه الظاهرة. يقول البعض إن الظباء البرية والماشية تستفيد بسهولة من مثل هذا التغذية العشوائية، بينما يشهد آخرون أنه تم الإبلاغ عن نفوق الماشية بعد تناول الجراد.

يعتبر نبات phymateus الحجري (Phymateus saxosus)، موطنه الأصلي مدغشقر، سامًا بسبب النسغ السام الموجود في أعشاب الصقلاب التي يتغذى عليها.

بالمناسبة، يكشف لنا الكتاب المقدس حقيقة غريبة أخرى: يذكر في إنجيل متى أن يوحنا المعمدان، الذي كان يعيش كناسك في الصحراء، كان يأكل الجراد والعسل البري. قليل من الناس يخمنون أي نوع من الجراد هو؟ وهذا ليس أكثر من الجراد. ولطالما شجعت وفرة هذه الحشرات في الشرق الأوسط الناس على إيجاد بعض الاستخدامات المفيدة لها على الأقل، لذلك كان اليهود والعرب القدماء يأكلون الجراد في كثير من الأحيان، خاصة أثناء غاراتهم. ولم يعد يحتل مكانة بارزة في مطبخ الشرق الأوسط الحديث، ولكنه منتج شائع في الصين وتايلاند.

لا تحتوي أنسجة الجراد على أي دهون تقريبًا، ولكنها غنية بالبروتين والمعادن، مما يجعلها منتجًا غذائيًا. كما يضيف محتواه العالي من السعرات الحرارية قيمة طهيية. ولم تتغير طرق تحضير هذه الحشرات على مدى قرون عديدة. في أغلب الأحيان، يتم غلي الجراد الذي تم اصطياده حتى ينضج، ثم يقلى بالزيت مع الملح والبهارات، وإذا أرادوا تخزينها للاستخدام المستقبلي، فبعد الغليان يتم تجفيف الحشرات ورشها بالملح. يصبح الجراد المطبوخ بهذه الطريقة مقرمشًا وطعمه يشبه خليط الدجاج ورقائق البطاطس (أو الكستناء المحمص).

يباع بالوزن أو معلق على عصي، ومن المعتاد قبل الاستهلاك تمزيق أرجل الجراد الصلبة وأجنحته ورأسه.

في ممثلي عائلة الجراد تطور الجنين غير المباشر.

إن تطور الجنين في عالم الحيوان والحشرات هو على نوعين:

• مباشرعندما يختلف الطفل عن والديه فقط في الحجم الأصغر والأعضاء المتخلفة (الثدييات)؛
• غير مباشر، عندما يختلف الطفل حديث الولادة (اليرقة) في مظهره عن والديه.

في الحشرات، ينقسم النوع الثاني من التطور أيضًا إلى نوعين:

• التحول الكامل(التحول)، عندما تضع الإناث البيض، تفقس اليرقة، وتنمو حتى فترة معينة، ثم تتحول إلى عذراء. تسمى هذه الفترة "الدمية" بمرحلة الراحة. يتم إعادة بناء جميع الأعضاء الحيوية داخل الخادرة ويتشكل مظهر الحشرة البالغ. هذا التحول هو سمة من سمات الفراشات والذباب والدبابير؛
• تحول غير كامل: غياب "مرحلة العذراء"؛ تأخذ اليرقة على الفور شكل حشرة بالغة على مدار عدة انسلاخات. هذا التحول هو سمة من سمات الجنادب والجراد.

ولذلك فإن القول بأن الجراد له شرنقة غير صحيح وهو مجرد مغالطة.

تكاثر الجراد

كيف يتكاثر الجراد؟ تسير العملية على النحو التالي: يفرز الذكر ويوزع مادة هرمونية خاصة حول نفسهالذي يجذب الأنثى . ثم يقفز على شريكته، كما لو كان يضعها على القمة، ويربط أعضائه التناسلية بقوة.

ثم هو يضع حامل الحيوانات المنوية(كيس يحتوي على الحيوانات المنوية) في قاعدة حامل البيض (العضو الأنثوي ذو الأسنان القوية، والذي يعمل كنوع من المثقاب الذي يسمح لك بحفر الأرض ودفن البويضة) للأنثى. عادة ما يستمر التزاوج لفترة طويلة: من 2 إلى 14 ساعة.

مخصب تجد الأنثى تربة رطبة، بمساعدة حامل البيض يصنع ثقوبًا فيه ويبدأ في وضع البيض. يفرز الجراد مادة لزجة رغوية خاصة، ويتطور البيض الصلب، وتستمر هذه الفترة عادة حوالي 12 يومًا، وعادة ما يكون هناك 50-70 بيضة في كبسولة البيض.

يجب على اليرقة المولودة حديثًا أن تعمل بجد للخروج من الأرض. لكي تصبح حشرة بالغة، يجب أن تمر اليرقة بخمسة انسلاخات..

نظرًا لوجودها المستمر، يمكنها التكاثر على مدار السنة. تصنع الأنثى خلال حياتها من 6 إلى 12 براثن من البيض..

رعاية النسل: لا يمكن تسمية الجراد بالأم الحنونة، لأنه على عكس الحشرات الأخرى (النحل، الدبابير) التي تسعى جاهدة إلى وضع مخزون من الغذاء في كل خلية (جحر) حيث توجد البيضة التي تضعها، حتى تفقس البيضة اليرقة لديها ما تأكله، وتترك نسلها المستقبلي تحت رحمة القدر.

جميع مراحل التكاثر بالصور:

عملية التزاوج

وضع البيض

آخر تساقط

أشكال التطوير

ما يميز هذه الحشرة هو أنها لديه 2 أشكال التنمية:

• أعزب(المهرة) - شكل من أشكال التنمية مع الغذاء الكافي؛
• إجتماعي. عندما تنخفض الإمدادات الغذائية، تتحد المهرات في قطعان وتطير بحثًا عن الطعام. وفي نفس الوقت يتغير مظهرهم ويزداد حجم الجسم والأجنحة ويحدث ذلك من خلال احتكاك الأفراد ببعضهم البعض بواسطة الأطراف التي يوجد عليها عضو خاص.

تتحول المهرات إلى جراد، وهي كارثة حقيقية على الناس، حيث يمكن لجحافل ضخمة منها أن تلتهم في غضون أيام المحصول بأكمله في الحقول والبساتين وحدائق الخضروات. على طول الطريق، تضع الإناث البيض، والتي في العام التالي لا تفقس في المهرات، ولكن في الجراد.

الجراد كارثة حقيقية على العالم وخطيرة. يوجد في العديد من البلدان ما يسمى بـ "منظمات مكافحة الجراد"، واحدة من أكبرها في لندن، والتي تبحث عن طرق لمكافحة "الطاعون الأخضر". لكن في بعض دول الجنوب، يعتبر الجراد طعامًا لذيذًا ويتم تربيته في حاضنات خاصة.

لذلك، قمنا بوصف نوع وعملية التكاثر، وأجبنا أيضًا على السؤال: هل للجراد خادرة؟

فيديو

فيديو قصير عن عملية تزاوج الجراد:

إذا وجدت خطأ، يرجى تحديد جزء من النص والنقر عليه السيطرة + أدخل.

الجراد حشرة كبيرة إلى حد ما من فئة Orthoptera. لفترة طويلة، كان يمثل التهديد الرئيسي للمحاصيل المزروعة.

يمكن العثور على أوصاف الجراد في كتابات قديمة مثل الكتاب المقدس، وأعمال مؤلفي مصر القديمة، والقرآن، وما إلى ذلك.

وصف الحشرة

جسم الجراد ممدود، يمكن أن يصل طوله إلى 20 سم. "ركبتي" الأرجل الخلفية مثنية ، وحجمها أكبر بعدة مرات من حجم الأرجل الوسطى والأمامية.

يوجد زوج من أغطية الأجنحة الصلبة، تحتها أجنحة هشة ذات أنماط أصلية. عند طيها، من الصعب جدًا ملاحظتها.

قرون استشعار الجراد أقصر إلى حد ما من قرون استشعار الصراصير على سبيل المثال، والرأس أكبر والعينان أكبر. تصدر الحشرة صوتًا مميزًا للذكور.

سطح أفخاذ الذكور مسنن قليلاً، ويمكن رؤية بعض السُمك على الفخذين. أثناء الاحتكاك، تصدر هذه الأجزاء صوتًا محددًا، والذي يمكن أن يكون بأي نغمة.

يعتقد الكثير من الناس أن لون الجراد يعتمد على تركيبه الوراثي. ولكن في الواقع ليس كذلك. لون الحشرة له علاقة مباشرة بالظروف البيئية.

حتى الأفراد الذين ينتمون إلى نفس النسل، ولكنهم يعيشون في أماكن مختلفة، قد يختلفون في اللون.

هناك عامل آخر يؤثر على التلوين وهو مرحلة النمو. الفرد الأصغر سنا يكون لونه أخضر، والفرد الذي دخل المرحلة الاجتماعية يكتسب اللون التقليدي.

يمتلك الجراد القدرة على الطيران، حيث يمكنه السفر لمسافة تصل إلى 120 كيلومترًا في اليوم.

الفرق بين الجراد والجندب

الفرق الرئيسي بين الجنادب والجراد هو أنهم ينتمون إلى عائلات ورتب فرعية مختلفة. على عكس الجراد، ينتمي الجندب إلى رتيبة ذات الشوارب الطويلة.

يختلف هيكل الكفوف أيضًا. الجراد أقصر من الجراد.

على الرغم من حجمها الكبير، إلا أن الجراد من الحشرات العاشبة، في حين أن الجنادب من الحيوانات المفترسة.

ينشط الجراد خلال النهار، بينما ينشط الجنادب ليلاً.

بالنسبة للزراعة، الجراد غير ضار، لكن الجراد غالبًا ما يسبب أضرارًا جسيمة وخسائر فادحة.

وتختلف هذه الحشرات أيضًا في طريقة وضع البيض. يضع الجراد بيضه في التربة، ويستخدم الجنادب سيقان النباتات لنسله أو يضع بيضه تحت لحاء الأشجار.

موطن الجراد

يعيش الجراد في كل قارة تقريبًا، باستثناء القارة القطبية الجنوبية. العديد من المناطق المناخية مناسبة لهذه الحشرة.

تعيش بعض الأنواع عادةً في المناطق العشبية، ويفضل البعض الآخر الاستقرار بالقرب من الماء، بينما يختار البعض الآخر شبه الصحارى كموطن لهم.

تَغذِيَة

هؤلاء الأفراد الذين يعيشون منفصلين لا يُعرفون بشراهةهم. يمكن أن تستهلك الجرادة الواحدة طوال حياتها ما يصل إلى 300 جرام من النباتات. ومع ذلك، عندما تدخل في قطيع، يتغير سلوكها بشكل كبير.

يتسبب غزو الجراد في ضرر جسيم، حيث أن الحشرة، بعد أن تلتقي بأقاربها، تصبح آكلة اللحوم وتبدأ في امتصاص كل ما تراه: القصب والقصب والفواكه ومحاصيل الحبوب وما إلى ذلك.

الرحلات الجوية الطويلة ونقص الغذاء تجبر الجراد على التغذي على أقاربه الأضعف.

التنمية والتكاثر

خلال حياته، يمر الجراد بثلاث مراحل من التطور. 1 بيضة؛ 2. اليرقة. 3. الكبار. كلما كان المناخ أكثر سخونة، كلما حدث التزاوج، وبالتالي التكاثر.

في الخريف يتم وضع البيض الذي يتم حفظه في كيس خاص يحميه من التلف. يمكن لأحد هذه الحقيبة أن يخفي أكثر من 100 بيضة.

بعد وضع البيض، يموت الآباء عادة. يبقى البيض في التربة طوال فصل الشتاء وينضج.

مع حلول فصل الربيع، تفقس صغار الجراد، لكنها لا تبدو بعد كالبالغين، إذ ليس لها أجنحة.

يستغرق الجراد 40 يومًا وعدة ذرات للانتقال إلى المرحلة التالية.

يمكن أن يحتوي القطيع الواحد على أكثر من مليار فرد، وتصل المساحة التي يشغلها القطيع إلى 1000 كيلومتر مربع. مثل هذا العدد من الحشرات يمكن أن يصدر صوتًا مشابهًا للرعد.

يوجد حاليًا عدد كبير من أنواع الجراد، والتي يمكنك رؤية صورها أدناه.

صور الجراد

الجراد كموضوع للبحث. تصنيف وتوزيع الجراد

قبل النظر في هروب الجراد، وكذلك الآليات التي تضمنه، دعونا نتطرق إلى سؤال سبق أن طرح بلا شك لدى العديد من القراء: لماذا حدث أن الجراد أصبح الحشرة التي تمت الآن دراسة طيرانها بشكل أفضل؟ بعد كل شيء، تمت دراسة آليات طيران الحشرات الأخرى أيضًا - الذباب واليعسوب والفراشات... لماذا كان الجراد "محظوظًا" أكثر؟ وهل هناك أسباب موضوعية لذلك؟

هناك مثل هذه الأسباب. الحقيقة هي أنه عند دراسة أي مشكلة معقدة (وسوف توافق على أن مشكلة طيران الحشرات هي تلك المشكلة بالضبط)، من المهم جدًا اختيار موضوع الدراسة المناسب. هذا يحدد إلى حد كبير نجاح العمل بأكمله. خذ ضفدعًا عاديًا. كم عدد الاكتشافات في فجر الفيزيولوجيا العصبية التي تم إجراؤها باستخدام مثل هذه المواد البسيطة نسبيًا والتي يسهل الوصول إليها! تخيل أن الضفدع سيكون حيوانًا معقدًا ومتقلبًا للغاية للعمل معه؛ سيكون من الصعب جدًا الحصول على الضفادع؛ على سبيل المثال، سينتظر المجرب بداية الصيف في كل مرة من أجل اصطياد عينتين أو ثلاث عينات بصعوبات لا تصدق ! بالطبع، لا يمكن الحديث عن أي عمل منهجي في ذلك الوقت.

لذلك، البساطة وسهولة الوصول إليها. هل الجراد يستوفي هذه المعايير؟ الإجابات. وهي ليست من أكثر الحشرات تنظيما، فطيرتها قوية وموثوقة ولكنها ليست معقدة للغاية. يوجد الكثير من الجراد في الطبيعة (قد يقول البعض - كثير جدًا!). وأخيرًا، من الممكن تكاثرها في المختبر على مدار السنة وبكميات كبيرة.

ومن المهم بنفس القدر أن الجراد عبارة عن حشرة كبيرة ذات هيكل خارجي صلب. ففي نهاية المطاف، عند دراسة الآليات التي تضمن طيران الحشرات، لا يمكننا أن نقتصر على مجرد التفكير في الطيران. ولا يكفي أن نعرف أن الحشرة تطير "جيدًا" أو "سيئًا"، وأنها قادرة أو غير قادرة، على سبيل المثال، على الطيران واقفة. عند دراسة الآليات العصبية لطيران الحشرات بمساعدة التكنولوجيا الحديثة، من الضروري الوصول إلى جميع أجزاء نظام طيرانها، "الدخول إلى داخل" الحشرة - أدخل الأقطاب الكهربائية والأجهزة الأخرى هناك. وكلما كبرت الحشرة، أصبح هيكلها الخارجي أكثر صرامة، وأصبح من الأسهل تحقيق كل هذا. لذا فإن الجراد مناسب في هذا الصدد أيضًا.

الجراد آفة زراعية خطيرة. وبالتالي فإن دراستها لها أهمية اقتصادية كبيرة. هذا العامل مهم أيضا.

وشيء أخير. ليس من المبشر جدًا دراسة الآليات الحركية للحيوان دون معرفة نمط حياته وردود أفعاله السلوكية ودورات نموه. في هذا الصدد، فإن الجراد في وضع خاص مقارنة بالحشرات الأخرى: تمت دراسة حياته وعاداته من قبل متخصصين مثل B.P. Uvarov وG.Ya.Bei-Bienko، وفي إنجلترا تم إنشاء مركز دولي خاص لمكافحة الجراد. لهذا الغرض. دعونا نتعرف على الجراد بشكل أفضل.

بداية نلاحظ أن مفهوم “الجراد” هو مفهوم جماعي، إذ أن هناك أنواعا كثيرة من هذه الحشرات. ومع ذلك، يُفهم الجراد عادةً على أنه أنواع اجتماعية (تسمى الأنواع غير الاجتماعية مهرات) (ومع ذلك، كما أثبت بي بي أوفاروف لأول مرة، فإن أنواع الجراد الاجتماعية في ظل ظروف نمو معينة (درجة الازدحام، وتأثير المجموعة، وما إلى ذلك) قادرة على إنتاج مفردة الأشكال.حتى ظهور الحشرات الانفرادية يختلف اختلافًا كبيرًا: ألوان مختلفة، ونسب الجسم (وهذا ملحوظ بشكل خاص في طول الأرجل الخلفية والأجنحة، وشكل الصدر الأمامي. وتسمى هذه الظاهرة تقلب الطور، وهي قابلة للعكس). وهناك: الجراد المهاجر، أو الآسيوي، والجراد الأحمر، والجراد الصحراوي، والجراد المغربي، وغيرها من الأنواع. ومع ذلك، في المستقبل، سنكون مهتمين فقط بالجراد الصحراوي والمهاجر الأكثر دراسة من وجهة نظر سلوكية وفسيولوجية. هذه هي "بطاقة الاتصال" لهذه الأنواع.

فئة - الحشرات (Insecta)

فئة فرعية - حشرات مفتوحة الفك أو حقيقية (Ec-tognatha)

قسم - الحشرات المجنحة (Pterygota)

التقسيم - الحشرات ذات التحول غير الكامل (Hemimetabola)

رتبة فائقة - orthopteroids (Orthopteroidea)

الرتبة - orthoptera (Orthoptera) رتبة فرعية - قصيرة الأجنحة (Brachycera) فصيلة فائقة - الجراد (Acrididea) عائلة - الجراد الحقيقي (Acrididae) فصيلة فرعية: Acridinae وCatantopinae الجنس: Locusta وSchistocerca

الأنواع: الجراد المهاجر (Locusta migratoria L.) والجراد الصحراوي (Schistocerca gregaria Forsk.)

هناك أيضًا أنواع فرعية من الجراد، على سبيل المثال الجراد المهاجر لروسيا الوسطى، وما إلى ذلك، لكننا لن نتطرق إلى مثل هذه التفاصيل. دعونا نعطي تفسيرا واحدا فيما يتعلق ببيانات "جواز السفر" للجراد. الجراد عبارة عن حشرات ذات تحول غير كامل. وهذا يعني أنها منذ لحظة الولادة وحتى البلوغ تمر بثلاث مراحل فقط من التطور: البيضة - اليرقة - إيماجو (الحشرة البالغة)، بينما الحشرات ذات التحول الكامل، مثل الفراشات أو الذباب، لها أربع مراحل: البيضة - اليرقة - خادرة - إيماجو.

تتشابه يرقات الجراد في مظهرها مع الحشرات البالغة، لكنها لا تستطيع الطيران: فهي تمتلك فقط أساسيات الأجنحة. من خلال طرح الريش، أي التخلص من القديم والحصول على بشرة جديدة أكثر اتساعًا، تنمو اليرقات وبعد الانسلاخ الخامس الأخير، تنضج أخيرًا، وتتحول إلى حشرة بالغة.

وبعد أيام قليلة من ظهور الجراد، يكتسب الجراد القدرة على الطيران. ومع ذلك، يلزم المزيد من الوقت حتى تتطور قدرات الحشرة على الطيران بشكل كامل.

مناطق توزيع الجراد الصحراوي والمهاجر واسعة جدًا. ويعيش الجراد المهاجر في آسيا وجنوب أوروبا وأفريقيا وأستراليا ونيوزيلندا. الصحراء - في المناطق الجافة في غرب آسيا وشمال غرب الهند وكذلك في شمال ووسط أفريقيا. يمكن لكلا النوعين من الجراد أن يطير بأعداد كبيرة إلى جنوب بلادنا. وتشكل الإصابة بالجراد الصحراوي شديد الحركة والقوة خطورة خاصة. ولوحظ أكبر غزو من هذا القبيل على مدى السنوات الستين الماضية في المناطق الجنوبية من الاتحاد السوفياتي في عام 1929، عندما احتلت جحافل الجراد الصحراوي مساحة تزيد عن 1.5 مليون هكتار. وفي عام 1962، دخل الجراد الصحراوي من إيران وأفغانستان إلى تركمانستان، وكانت جبهة توزيعه حوالي 160 كم.

أما الجراد المهاجر فهو يعشش (بكميات قليلة نسبياً) على أراضي بلادنا: في وسط الجزء الأوروبي يعيش في الأماكن الرملية، وفي المناطق الجنوبية (آسيا الوسطى، كازاخستان) يفضل الرطبة والمستنقعات. الأماكن ذات غابات القصب الكثيفة والأعشاب.

هيكل جسم الجراد، وكذلك بعض الأنظمة التي تضمن طيرانه

يختلف الجراد المهاجر والصحراوي عن بعضهما البعض في الحجم (الجراد الصحراوي أكبر إلى حد ما، ولكن بشكل عام يمكن أن يصل طول الحشرات من كلا النوعين إلى 6 سم)، واللون وبعض الخصائص الأخرى. ومع ذلك، من حيث التنظيم العام ونسب الجسم، فإن الجراد الصحراوي والجراد المهاجر متشابهان تمامًا. إن التشابه الكبير في التنظيم الهيكلي والوظيفي لأنظمة الطيران لهذه الأنواع من الحشرات سيسمح لنا بالنظر في البيانات الواردة أدناه بطريقة عامة إلى حد كبير.

كيف يتم بناء جسم الجراد وما هي مميزاته مقارنة بالحشرات الأخرى؟ سنقدم فقط المعلومات الأساسية التي من شأنها أن تسهل فهم المادة المقدمة لاحقًا (انظر الصورة الأولى في الملحق).

رأس الجراد بيضاوي الشكل وممدود من الأعلى إلى الأسفل. يتكون سطحه الأمامي من الجبهة. وعلى جوانبها خدود. في الأعلى، تندمج الجبهة والخدين في التاج. خلف الخدين الخدين. الجزء الخلفي من الرأس هو القفا. يوجد تحت الجبهة صفيحة - كليبيوس متصلة بها الشفة العليا وتغطي أعضاء الفم في الأعلى. أجزاء أفواه الجراد من النوع القارض. على جانبي الرأس، بالقرب من الجزء العلوي، هناك عينان مركبتان، وفي الأمام، بينهما وأسفل قليلا، هناك ثلاث عيون. بين العيون المركبة، على جانبي الجبهة، هوائيات. وفي الجراد يكون طوله أقصر من نصف طول جسمه. ومن هنا، بالمناسبة، اسم الرتبة الفرعية التي تنتمي إليها هذه الحشرات - ذات الشوارب القصيرة. يمكن رؤية بعض تفاصيل رأس الجراد في الصورة الثانية.

يحمل صدر الجراد ثلاثة أزواج من الأطراف وزوجين من الأجنحة. الأجنحة كبيرة: في الجراد المهاجر، على سبيل المثال، يبلغ طول الأجنحة الأمامية 42-54 ملم في الذكور و46-56 ملم في الإناث (الإناث أكبر قليلاً من الذكور في الحجم). الأجنحة الخلفية لها نفس الطول تقريبًا (الشكل 12). الجراد عبارة عن حشرات ذات محركات خلفية، وأجنحتها الخلفية هي الرائدة. كما هو واضح في الصورة، فهي تختلف في الشكل وحجم السطح والبنية عن تلك الأمامية الأضيق والأكثر كثافة، وعند فتحها تبدو وكأنها مروحة. على الرغم من أن الأجنحة الخلفية أكبر من الأجنحة الأمامية، إلا أنه عند طي هذه الأجنحة تقع تحت الأجنحة الأمامية، مما يؤدي بالتالي إلى وظيفة وقائية، حيث تحمي الأجنحة الخلفية الرقيقة من التلف المحتمل عندما تتحرك الحشرة على طول الأرض. ومن بين الأزواج الثلاثة من سيقان الجراد، يتمتع الزوجان الأولان ببنية مماثلة ويسيران. أصبحت الأطراف الخلفية أطرافًا قافزة، على الرغم من أنها تساعد الحشرة أيضًا على المشي.

البطن ذو شكل ممدود للغاية ويتكون من عدد من الأجزاء المتصلة بأغشية مرنة. نظرًا لأن بعض عناصر الأجزاء قد تم إزاحتها في الجراد، يوجد عدد أكبر من الترجيتات في البطن أكثر من القصات: على التوالي، في الذكور 10 و 9، في الإناث - 10 و 8.

الجهاز العصبي المركزي. وتتكون في الجراد من عشرة عقد: فوق البلعوم، وتحت البلعوم، وثلاثة صدرية، وخمسة بطنية. يتم التحكم بشكل مباشر في السلوك الحركي من خلال العقد الصدرية الثلاثة. وهذا ما تبدو عليه هذه العقد العصبية مع الأعصاب الرئيسية الممتدة منها في الجراد المهاجر (شكل 13). آخر العقد الصدرية معقد ويتكون من أربعة عصبيات: الصدرية وثلاثة بطنية. تتحكم كل عقدة من العقد الصدرية في عمل زوج واحد من الأرجل التابعة لجزئها، وتتحكم العقدة الأولى والثانية في عمل أجنحة الزوج الأول، وتتحكم العقدة الثانية والثالثة في عمل أجنحة الزوج الثاني. وهكذا فإن العقدة الصدرية الثانية للجراد تعمل بالنسبة للأجنحة "على جبهتين" في وقت واحد.

وسوف نتعرف على بنية ووظيفة أهم الأعضاء الحسية التي تضمن عمل جهاز جناح الجراد كما نواصل في الفصول اللاحقة.

الجهاز التنفسي. مثل العديد من الحشرات الأخرى، يمتلك الجراد نظامًا رغاميًا متطورًا. يخدمها عشرة أزواج من الفتحات التنفسية: زوجان من الفتحات الصدرية وثمانية أزواج من الفتحات البطنية. ومع ذلك، فإن نظام القصبة الهوائية لصدر الجراد له ميزة مهمة: فهو مصمم بطريقة تمكنه من العمل بشكل مستقل. تنشأ هذه الحاجة للحشرة أثناء الرحلة. دعونا أولا نفكر في تسلسل الأحداث أثناء تنفس الجراد أثناء الراحة.

يدخل الهواء إلى القصبة الهوائية في هذه الحالة من خلال الفتحات التنفسية للأزواج الأربعة الأولى (كلها صدرية وأول زوجين بطنيين)، ويخرج من خلال الفتحات البطنية المتبقية. يتم إنشاء التدفق الموجه للهواء من خلال العمل المنسق للفتحات التنفسية: عند الاستنشاق، يغلق الجراد الفتحات البطنية الخلفية ويفتح الفتحات التنفسية للأزواج الأربعة الأولى: يدخل الهواء إلى الجزء الصدري من نظام القصبة الهوائية. ثم تغلق الفتحات التنفسية للأزواج الأربعة الأولى وتنفتح الفتحات التنفسية للأزواج الستة المتبقية. ونتيجة لذلك، يتم دفع الهواء عبر جسم الجراد بأكمله، ويخرج من خلال الفتحات الخلفية، أي أنه يتحرك من الأمام إلى الجزء الخلفي من الجسم. أثناء الراحة، يتم ضمان حركات الجهاز التنفسي للجراد عن طريق تقلصات عضلات البطن.

أثناء الطيران، تزيد حركات التهوية في بطن الجراد بشكل حاد من حيث التردد والسعة. يؤدي هذا بشكل طبيعي إلى زيادة إمدادات الأكسجين إلى أعضاء وأنسجة الحشرة، كما يزيد أيضًا من تدفق الدملمف، وبالتالي يحسن توصيل العناصر الغذائية إلى عضلات الجناح.

ومع ذلك، حتى عند العمل بكامل طاقته، فإن البطن قادر على "دفع" 150 مل فقط من الهواء لكل 1 جرام من وزن الجراد في الساعة، وهذا لا يكفي أثناء الرحلة. لذلك، يبدأ الجراد في استخدام حركات المنطقة الصدرية للتهوية. زيادة الحجم والعمل في إيقاع ضربات الجناح، يمنح الصدر الجراد حوالي 350 مل من الهواء لكل 1 جرام من الوزن في الساعة، وهو ما يغطي احتياجات عضلات الجناح بالكامل، حيث يعمل الصدر أثناء الطيران بشكل أساسي على عضلات الجناح.

ومن الواضح أن طريقة عمل الفتحات التنفسية أثناء طيران الجراد أصبحت الآن مختلفة. وفقًا للباحث الإنجليزي P. Miller، فإن فتحات الزوج الأول، مثل فتحات الأزواج الرابع إلى العاشر، تعمل، على الرغم من أنها في كثير من الأحيان، ولكنها لا تزال تفتح وتغلق بشكل إيقاعي. تقوم الفتحات التنفسية للزوج الأول بتزويد الأكسجين للرأس والعقد الصدرية، بينما توفر الفتحات التنفسية للزوج الرابع - العاشر - البطن. ومع ذلك، فإن الفتحات التنفسية للزوجين الثاني والثالث، التي تغذي عضلات الجناح، تعمل الآن بطريقة مختلفة تمامًا: أثناء الطيران، لا تغلق هذه الفتحات على الإطلاق، ويتم تنظيم تردد تدفق الهواء إلى الداخل والخارج عن طريق حركات عضلات الجناح نفسها.

تظهر الحسابات التي أجراها عدد من المؤلفين أن الكفاءة الإجمالية لنظام القصبة الهوائية للجراد عالية جدًا: إذا كان الجراد الصحراوي يستهلك 0.63 مل من الأكسجين لكل 1 جرام من الوزن في الساعة، فيمكن أن يزيد استهلاك الأكسجين أثناء الطيران إلى 30 مل. لكل 1 جرام في الساعة أي زيادة 50 مرة تقريبًا!

ومن المثير للاهتمام أنه لا تقوم جميع الحشرات بإدراج صدرها بشكل فعال في حركات التهوية أثناء الطيران. وبصرف النظر عن الجراد، ربما تكون اليعسوب فقط هي التي تطبق هذه الطريقة بشكل صريح. يساعد الصدر في التهوية، وإن كان بدرجة أقل، في قشريات الأجنحة ومغمدية الأجنحة. ومع ذلك، فإن غشائيات الأجنحة وثنائية الأجنحة تتأقلم بشكل أساسي مع عمل بطن واحد.

الدهون في الجسم ومصادر الطاقة أثناء الطيران. على الرغم من أن "الوقود" الرئيسي للجراد أثناء الطيران هو الدهون المتراكمة في الجسم الدهني (في الجسم الدهني، على الرغم من هذا الاسم، لا تترسب الدهون فقط، ولكن أيضًا البروتينات والكربوهيدرات (الجليكوجين). من ناحية أخرى، بالإضافة إلى دهون الجسم الدهني، أثناء الرحلة، يبدو أن الجراد يمكنه أيضًا الاستفادة من الدهون الموجودة في العضلات نفسها بين الألياف)، وفي بداية الرحلة لا تستخدمها الحشرة، بل تستخدم الكربوهيدرات (الجليكوجين). يتم تخزين الجليكوجين في العضلات نفسها، وبالتالي فهو دائمًا "في متناول اليد". بالإضافة إلى ذلك، فهو قادر على الانتشار في أماكن الاستهلاك بشكل أسرع من الدهون: فجزيئاته أصغر حجمًا. وبالتالي، يعمل الجليكوجين كنوع من "وقود الإشعال". لذلك، يبدأ الجراد رحلته بقوة كبيرة، وسرعته في هذا الوقت أعلى قليلاً من سرعة الإبحار المعتادة. ومع ذلك، فإن مخزونات الجليكوجين في عضلات الجناح سرعان ما تبدأ في النضوب، وتنخفض سرعة الطيران. هذا هو المكان الذي تلعب فيه الدهون. "الوقود" الجديد الذي يزود العضلات على شكل أحماض دهنية يزيد من سرعة الطيران إلى سرعة الطيران ويحافظ عليها عند هذا المستوى لعدة ساعات.

ومع ذلك، فإن السؤال الذي يطرح نفسه: لماذا يحتاج الجراد إلى التحول إلى استخدام الدهون أثناء الطيران؟ بعد كل شيء، ربما يمكن زيادة احتياطيات الجليكوجين إلى الكميات المطلوبة عن طريق وضعها، إن لم يكن في عضلات الجناح نفسها، فعلى الأقل في الجسم الدهني. بالمناسبة، فإن الكربوهيدرات المخزنة على شكل جليكوجين تستخدم "كوقود" طوال الرحلة بواسطة غشائيات الأجنحة وثنائية الأجنحة والصراصير وبعض أنواع الحشرات الأخرى. هناك عدة أسباب تجعل الجراد لا يحذو حذو هذه الحشرات.

أولاً، يوفر 1 جرام من الدهون طاقة أكثر من 1 جرام من الكربوهيدرات (9.3 و4.1 سعرة حرارية، على التوالي). ثانيا، وزن الدهون أقل بثماني مرات من الجليكوجين، إذا أخذنا كميات متساوية من كلتا المادتين في محتوى السعرات الحرارية. لذلك، خلال رحلة طويلة، يكون من المربح أن يكون لديك احتياطيات كثيفة الاستخدام للطاقة وفي نفس الوقت "وقود" أقل ثقلاً. وليس من قبيل المصادفة أن 80-85% من احتياطيات الطاقة لدى الجراد موجودة على شكل دهون، وحوالي 90% من هذه الكمية مخصصة لتزويد عضلات الجناح أثناء الطيران. ثالثا، شيء آخر. تنتج الدهون عند حرقها ما يقرب من ضعف كمية الماء التي تنتجها الكربوهيدرات، وهذا يعوض إلى حد ما فقدان الماء من خلال نظام البشرة والقصبة الهوائية أثناء الرحلة الطويلة للحشرة. بالنسبة للجراد، الذي يقوم بهجراته في المناخات الجافة والحارة، يبدو هذا الظرف ذا أهمية خاصة.

يتم نقل الأحماض الدهنية إلى عضلات الجناح عن طريق الدم (الدملمف). نظام الدورة الدموية للحشرات ليس مغلقا، ولا توجد فيه أوعية مألوفة لنا، باستثناء "الشريان الأورطي". اتجاه تدفق الدملمف يخلق القلب. تساعده الأغشية الخاصة في ذلك.

أذكر أن دوران الدملمف أثناء طيران الحشرة يزداد مع تقلصات واسترخاء عضلات الجناح. في الوقت نفسه، فإن وجود نظام الأنابيب المستعرضة (نظام T) في ألياف العضلات يسمح بتسليم الدملمف مباشرة إلى الألياف، مما يقلل بشكل حاد من مسار انتشار العناصر الغذائية عبر الأنسجة.

الرحلات الجوية أثناء الهجرات

الجراد البالغ قادر على المشي والقفز والطيران. ومع ذلك، بالنسبة ليرقات الجراد، فإن القفز مع المشي هو الطريقة الرئيسية للحركة، وخلال فترة حياتها اليرقية، يستطيع بعض الجراد الجماعي السفر عشرات الكيلومترات.

يمكن أيضًا للجراد البالغ أن يتحرك بنجاح بمساعدة المشي والقفز. ولكن، بطبيعة الحال، فإن الطريقة الرئيسية والأكثر فعالية لحشرة بالغة للتغلب على المسافات هي الطيران.

أثناء الهجرة، يطير الجراد في أسراب (لن تتم مناقشة المراحل غير الجماعية للجراد في هذا الكتاب). من الأفضل دراسة سلوك هذه الأسراب في الجراد الصحراوي. تتحرك القطعان عادة بطريقتين: منخفض - بضعة أمتار فوق سطح الأرض (نوع القطيع متعدد الطبقات) ومرتفع - يصل إلى 1000 متر أو أكثر فوق سطح الأرض (نوع الركام من القطيع). في الحالة الأولى، كثافة القطيع مرتفعة: من 1 إلى 10 حشرات لكل 1 م 3، في الثانية - أقل بكثير: 0.001-0.1 حشرات لكل 1 م 3.

ويعتمد تكوين الأسراب من نوع أو آخر بشكل أساسي على درجة حرارة التربة التي ينطلق منها الجراد والهواء الذي تتم فيه رحلته. إذا كانت درجات حرارة التربة والهواء متقاربة، فإن الجراد يطير على ارتفاع منخفض. إذا كان الفرق في درجة الحرارة كبيرًا بدرجة كافية، فهو مرتفع، لأنه في هذه الحالة يحدث الحمل الحراري للهواء الموجه لأعلى: ترتفع درجة حرارة التربة أكثر. لذلك، فإن نفس سرب الجراد في ظروف مختلفة قادر على الطيران بطرق مختلفة: مرتفع أو منخفض، في "رحلة منخفضة المستوى"، وبالتالي يمكن أن يكون شكل السرب ركاميًا أو متعدد الطبقات. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن القطعان الصغيرة (التي يقل عرضها عن كيلومتر واحد) تميل إلى أن يكون لها شكل ركام، بغض النظر عن التيارات الهوائية.

يمكن أن يختلف حجم القطعان بشكل كبير. قطيع "متوسط" الحجم ، عندما يهبط على الأرض ، يشغل مساحة 10 كم 2 ، كبير - 250 كم 2 أو أكثر. وتشير التقديرات إلى وجود نحو مليار حشرة في سرب يغطي مساحة 20 كيلومترا مربعا. من الواضح أنه على الرغم من أن كتلة كل جراد صغيرة - 2-3 جم، إلا أن الكتلة الإجمالية لمثل هذا السرب ضخمة. تتشكل قطعان كبيرة بشكل خاص في ما يسمى بالسنوات غير المواتية، عندما يزيد عدد الحشرات بشكل حاد. تتميز هذه السنوات بغزوات الجراد. ثم يمكن أن تمتد أسراب الحشرات لعشرات ومئات الكيلومترات، وتصل كتلتها إلى مئات الآلاف أو أكثر من الأطنان.

وتتحرك أسراب الجراد مع الريح من منطقة أعلى إلى منطقة ذات ضغط جوي أقل. وهذا لا يساعد الجراد على توفير الطاقة فحسب، بل يقود الحشرات أيضًا "تلقائيًا" إلى مناطق مهمة جدًا لحياتهم.

والحقيقة هي أنه في مثل هذه الأماكن، نتيجة لارتفاع تيارات الهواء، يهطل هطول الأمطار في كثير من الأحيان، وبالتالي، ينمو العشب أكثر سمكا وأكثر عصارة، وتكون أماكن وضع البيض أكثر ملاءمة، وما إلى ذلك. الارتباط الوثيق لرحلات الجراد مع اتجاه تتيح الرياح (خاصة الرياح المستقرة) التنبؤ بشكل أفضل بظهور أسراب الحشرات واتخاذ التدابير اللازمة لمقابلة الضيوف غير المدعوين. كل هذا له أهمية كبيرة بالنسبة للزراعة في العديد من البلدان النامية في أفريقيا.

يفضل الجراد الطيران أثناء النهار، على الرغم من أن طيران السرب يمكن أن يستمر في بعض الحالات ليلاً (عادةً ما يطير أفراد المرحلة الانفرادية من الجراد ليلاً. وبالتالي، في هذه الحالة، هناك سمات مهمة جدًا للحشرة رحلات الطيران تتغير أيضا). ومع ذلك، في الليل، خاصة إذا كان الجو باردًا، عادة ما يستريح الجراد، معلقًا بلا حراك على النباتات. في الوقت نفسه، تقع الحشرات في حالة من السبات البارد، ويمكن جمعها حرفيا بأيدي عارية. وهذا ما يفعله العديد من الأفارقة، حيث يملأون أكياسًا كاملة بالجراد: تعتبر هذه الحشرات طعامًا شهيًا هنا. يمكن أن يقع الجراد أيضًا في حالة من الاكتئاب الحراري إذا ارتفعت درجة حرارة جسمه فوق 50 درجة مئوية.

على الرغم من أن سرعة طيران أي جراد فردي عالية جدًا - 10-12 كم/ساعة، وأكثر من ذلك مع الرياح المعتدلة، إلا أن الأسراب تطير عادةً "على مهل" بسرعة عدة كيلومترات في الساعة. يتم تفسير هذا السلوك الغامض لأسراب الجراد ببساطة: على الرغم من أن السرب بأكمله (ككل) يطير في اتجاه عام واحد (اتجاه الريح)، إلا أنه في أجزاء مختلفة من السرب توجد مجموعات صغيرة من الحشرات، بدرجة أكبر أو أقل. فينحرفون عن نفس الطريق ثم يعودون إليه. بالإضافة إلى ذلك، إذا لم يطير الجراد عاليًا جدًا، فسوف يهبط الأفراد من وقت لآخر، ثم يقلعون مرة أخرى ويتبعون السرب. ومن الواضح أن كل هذه الحركات يمكن أن تقلل بشكل كبير من سرعة طيران السرب بأكمله، وهو ما يحدث بالفعل.

ونتيجة لهذه الطريقة في تغطية المساحة، لا يغطي القطيع سوى بضع عشرات من الكيلومترات، وفي كثير من الأحيان أقل من مائة كيلومتر أو أكثر في اليوم. ولكن إذا لزم الأمر، يمكن للجراد أن يحقق بالكامل قدراته على البقاء (أو حتى الماراثون). وتنشأ هذه الحاجة، على سبيل المثال، عندما تطير أسراب الجراد عبر الجبال والحواجز المائية. ثم تتغير طبيعة حركة القطعان. وعلى أية حال فإن الحشرات لا تهبط. ليس من المستغرب أن تزداد سرعة طيران القطيع ككل بشكل كبير (تصل إلى 30 كم أو أكثر في الساعة، اعتمادا على سرعة الرياح الخلفية).

الجراد الصحراوي قادر على القيام برحلات طويلة بدون توقف. وقد تم وصف حالات لأسراب صغيرة من هذا النوع تطير من شمال غرب أفريقيا إلى الجزر البريطانية، وقطعت الحشرات الرحلة بأكملها (2400 كيلومتر!) دون راحة، حيث كانت تحلق باستمرار فوق أمواج المحيط الأطلسي.

وإذا كنا نتحدث عن السجلات، فعندئذ بضع كلمات عن سجلات الارتفاع. على الرغم من أن متوسط ​​ارتفاع طيران أسراب الجراد (في الأسراب الركامية) لا يتجاوز 500-600 متر، فقد لوحظت أسراب من هذه الحشرات على ارتفاع 2 كم، وعينات فردية حتى على ارتفاع 6 كم!

عالمنا جميل بشكل مثير للدهشة. وهي غنية بمجموعة متنوعة من النباتات والحيوانات والحشرات. يبدو أن بعض الأفراد قد تم خلقهم من أجل إرضاء نظر الشخص، وإضفاء البهجة على إدراك جمال أشكال معينة من الحياة. ومع ذلك، لا يوجد يوم بدون ليل. هناك مخلوقات في العالم ليس لها مظهر مخيف فحسب، بل تسبب أيضًا الأذى للإنسان من خلال نشاطها الحيوي. وتعتبر حشرة الجراد مثالا واضحا على مثل هذا المخلوق. ما مدى خطورة هم؟

حشرة الجراد: الوصف

يشكل الجراد وما يسمى بالجراد معًا فصيلة واحدة - الجراد. هذه هي المجموعة الأولى الأكثر عددا التي تنتمي إلى الرتبة، وإذا قارنت الجراد مع أقرب أقربائه، الجنادب، ستلاحظ أن لديه قرون استشعار أقصر، وأعضاء السمع الخاصة به لها خصوصية غير عادية، والأنثى لديها جهاز بيض أقصر. معظم الحشرات المستقيمة الأجنحة هي "موسيقيون" طبيعيون للعالم الطبيعي. حشرة الجراد ليست استثناء.

أين تعيش هذه الآفة؟ يعيش حوالي ستمائة نوع من الجراد في روسيا، مما يثير الرعب في الغالب المناطق الجنوبية من البلاد. وفي النهار يطغى زقزقتها على غناء الجنادب بسبب قطيعها الكبير. يقع الجهاز الذي يسمح للجراد بإنتاج اللحن على فخذي رجليه الخلفيتين وكذلك على إليترا. يوجد في الجزء الداخلي من الفخذ سلسلة من الدرنات. الوريد هنا سميك بشكل خطير. تقوم الحشرة بحركات متسارعة للفخذ وتلامسه بدرنات مما يؤدي إلى زقزقة متقطعة. توجد أعضاء السمع لدى الجراد على جانبي الجزء البطني الأول. في بعض الأنواع، يتم طلاء الأجنحة السفلية بألوان زاهية. في حالة الخطر، ينطلق الجراد بحدة ويخيف العدو بأغنية عالية وألوان ملونة.

ماذا يأكل الجراد؟

حشرة الجراد، على عكس أقاربها - الجنادب، تتغذى حصريا على النباتات، ولا تحتقر المحاصيل الزراعية. هذه الآفة لديها شهية وحشية حقا. يأكل جميع النباتات التي تصادفه في طريقه. إذا وصل سرب من الجراد إلى الحقول التي يزرع فيها الإنسان الذرة والحبوب وغيرها من المحاصيل، فإن المنطقة الواقعة تحت رعب الحشرة قد تعاني من المجاعة.

في يوم واحد، يأكل الجراد البالغ نباتات تساوي وزن جسمه. خلال حياته، يمكنه تدمير أكثر من ثلاثمائة جرام من الكتلة الخضراء. ويأكل النسل الذي تتركه أنثى الجراد ما يكفي من الطعام لإطعام شاتين خلال صيف واحد. يمكن لأسراب الآفة أن تدمر بسهولة آلاف الهكتارات من المحاصيل في غضون ساعات قليلة.

أنواع الجراد

عادة ما يتم تقسيم أنواع الحشرات الضارة إلى أفراد اجتماعيين وأفراد منعزلين. في جنوب الاتحاد الروسي، الجراد الحشري المهاجر شائع بشكل خاص. يمكن العثور على صورة لهذه الآفة في أي موسوعة بيولوجية. يعيش الجراد متخفيًا جدًا. أثناء التكاثر الجماعي، تقوم بتجميع اليرقات في تجمع واحد كبير، يسمى سربًا. في بعض الأحيان تكون مساحتها ضخمة ببساطة. إذا فقس العديد من اليرقات في منطقة واحدة، فإنها تبدأ على الفور بالهجرة. خلاف ذلك، فإنهم يبقون في مكانهم ويعيشون أسلوب حياة مستقر ومنعزل.

أسراب الجراد

وفي خمسينيات القرن العشرين لاحظ الناس في شمال أفريقيا تواجد سرب ضخم من الجراد وصل طوله إلى مائتين وخمسين كيلومترا وعرضه عشرين. في القرون السابقة، كانت هناك حالات معروفة عندما وصلت جحافل هذه الحشرة إلى أوروبا. بلغ عدد القطعان أربعين مليار فرد. تتراكم في ما يسمى بالغيوم الطائرة. مساحتها في بعض الأحيان تساوي آلاف الكيلومترات المربعة.

فرك أجنحة الحشرة أثناء الطيران - يُسمع صوت صرير. عندما تمر سحابة مكونة من ملايين الأفراد، يُعتقد خطأً أن الصوت الذي تصدره هو رعد. يمكن لحشرة الجراد، التي تتراكم في أسراب بالغة، أن تسافر حوالي مائة كيلومتر في اليوم. تحلق بسرعة خمسة عشر كيلومترا في الساعة. لقد سجل التاريخ حالات سافرت فيها أسراب صغيرة من الجراد عبر المحيط، حيث غطت مسافة ستة آلاف كيلومتر تقريبًا.

كيف يتكاثر الجراد؟

تتكاثر حشرة الجراد باستخدام حامل البيض المختصر. وكقاعدة عامة، تضع أنثى هذه الآفة البيض مباشرة في الأرض. ويفرز كتلة سائلة تشبه الغراء. المواد العضوية تصلب مع مرور الوقت. باستخدامها، تقوم الحشرة بتثبيت قطع من التربة حول الآفات المستقبلية. يتم تشكيل ما يسمى بكبسولة البيض - شرنقة متينة للبيض ذات الجدران الصلبة. إذا أصبحت "الكثافة السكانية" للحشرات مرتفعة للغاية، يتجمع الجراد في سرب ويطير بعيدًا عن موطنه. وبهذه الطريقة "تفرغ" الحقل الذي لم يعد قادراً على إطعام جميع الأفراد الذين يعيشون عليه.