Dělostřelecké schopnosti brouka zastrašují nepřátele, ale přitahují vědce. Entomologové podrobně zkoumali mechanismus „střílení“, ale jeho původ je stále předmětem diskusí.
Popis a funkce
střelec brouk – hmyz, 5-15 mm dlouhý. Vzhled a proporce jsou typické pro střevlíky, ke kterým patří. Tělo dospělého hmyzu je protáhlé, oválné. Celkové zbarvení je tmavé s kovovým leskem, jednotlivé části těla jsou často lakovány v červenohnědých tónech.
Hlava je mírně vtažena do prothoraxu, umístěného převážně vodorovně, s mírným sklonem dolů. Končí v malých kusadlech ve tvaru půlměsíce uzpůsobených k držení a trhání kořisti – jiného menšího hmyzu. Labiální palpy se skládají ze 3 segmentů.
Oči střední velikosti odpovídají převážně zasmušilému životnímu stylu. Na okraji očí je jedna supraorbitální sedací souprava. Nejsou žádné další oči. Brouci patřící do podčeledi Brachininae mají nitkovitá tykadla o 11 segmentech.
Na prvním segmentu se nachází seta, na posledním segmentu tykadel lze vidět několik podobných chlupů. Hmyz z podčeledi Paussinae má velkolepá opeřená tykadla. Hlava a pronotum, tykadla a končetiny jsou obvykle tmavě červené.
Nohy jsou dlouhé, přizpůsobené pro pohyb po tvrdé zemi. Stavba končetin je složitá. Každá se skládá z 5 částí. Podle svého typu běží. Na předních končetinách je rys: na holeních je zářez – zařízení pro čištění antén.
Elytra jsou tvrdé, obvykle zcela pokrývají tělo brouka, ale u některých druhů jsou kratší než tělo. Jejich konce jsou tří typů: zaoblené, “řezané” kolmo ke středové linii těla nebo zkosené dovnitř. Elytry brouka jsou zbarveny modře, zeleně, někdy černě. Mají podélné mělké rýhy.
Křídla jsou středně vyvinutá, se sítí karaboidních žil. Střelci věří více svým nohám než křídlům. Prchají před nepřáteli, lety se používají k rozvoji nových území. Hmyz patřící k některým uzavřeným populacím, většinou ostrovním, létání zcela opustil.
Břicho hmyzu se skládá z 8 sternitů, hustých úseků segmentových prstenců. Samci a samice jsou vzhledově podobní. Samci mají na nohách další segmenty, které jsou navrženy tak, aby držely samice během kopulace.
Nejznámější ze střelců třeští, žijí v Evropě a Asii, na Sibiři až po Bajkal. Na severu areál brouků končí v polární tundře. Na jihu zasahuje do pouští a sežehnutých suchých stepí. Brouk bombometčík žije nejen na rovinatém terénu se vyskytuje i v horách, ale do pásma věčného sněhu nedosahují.
Obecně platí, že brouci preferují místa se suchou až středně vlhkou půdou. Vedou noční způsob života. Přes den se schovávají pod kameny a jinými úkryty, za soumraku a v noci se začínají krmit. Vrchol aktivity zapisovatelů připadá na hodiny západu slunce. Tento čas preferují nejen pro hledání potravy, ale i pro usazování.
Schopnost létat prokazuje především mladý hmyz, který se právě vynořil z kukly. Pud rozvoje nových území funguje. V budoucnu vášeň střelců pro létání vyprchá.
Bombardierovci patří do čeledi střevlíkovitých a vypadají velmi podobně.
S příchodem zimy, zkracujícím se dnem, aktivita hmyzu klesá. S chladným počasím brouci upadají do jakési hibernace, mají diapauzu, při které se metabolické procesy v těle sníží téměř na nulu. Podobně může tělo brouků reagovat na letní sucho.
Při pozorování života hmyzu vědci zjistili, že během dne se pod kameny brouci shromažďují ve skupinách, které jsou nejen početné, ale také heterogenní ve složení. Zpočátku byl omezený počet krytů považován za důvod kolektivní rekreace.
Obecná rozmanitost skupin naznačovala, že důvodem seskupení byly bezpečnostní úvahy. Velké množství střelců při napadání může aktivněji bránit. Pod rouškou „dělostřelectva“ se snáze schovávají před nepřáteli brouci jiných odrůd, kteří nemají schopnosti bombardérů.
Někdy se bodovači sdružují v malých hejnech s jinými brouky.
Způsob ochrany před nepřáteli
Střelec brouk brání tím nejoriginálnějším způsobem. Jeho obranný systém nemá mezi hmyzem obdoby. Brouci cítí přiblížení nepřítele a nasměrují jeho směrem žíravou páchnoucí horkou směs kapaliny a plynu.
Na břišní dutině jsou dvě žlázy – párové vystřelovací zařízení. Bojová směs je uložena v „rozloženém“ stavu. Dvě sady chemikálií jsou umístěny ve dvou žlázách, z nichž každá je rozdělena do dvou oddílů. Jedna komora (zásobní nádrž) obsahuje hydrochinony a peroxid vodíku, druhá (reakční komora) obsahuje směs enzymů (kataláza a peroxidáza).
Útočná směs se vyrábí bezprostředně před výstřelem. Když se v zorném poli objeví žába nebo mravenec, jsou hydrochinony a peroxid vodíku vytlačovány ze skladovací nádrže do reakční komory. Působením enzymů se z peroxidu vodíku uvolňuje kyslík.
Bránící se brouci střelí na nepřítele proud jedovatých plynů.
Chemická reakce je velmi rychlá, teplota směsi vystoupí na 100°C. Tlak ve výbušné komoře se opakovaně a rychle zvyšuje. Brouk vystřelí a nastaví břicho tak, aby zasáhl nepřítele. Na fotce brouk střelec ukazuje svou schopnost střílet z různých pozic.
Stěny komory jsou pokryty ochrannou vrstvou – kutikulou. Kromě toho jsou podél stěn umístěny skupiny kulovitých jednobuněčných enzymových žláz. Směs kapaliny a plynů unikající z trysky je nejen horká a páchnoucí, ale také vydává hlasitý zvuk, který zvyšuje odstrašující účinek.
Nasměrovaný proud je obklopen oblakem jemně rozptýlených složek. Přispívá svým dílem k ochraně brouka – dezorientuje agresora. Výstup je vybaven bočními reflektory, které z něj dělají řízenou trysku. Výsledkem je, že směr výstřelu závisí na poloze těla a je zpřesňován pomocí reflektorů.
Nastavitelný je také dosah trysky: brouk vytváří směs kapaliny a plynu s kapičkami různých velikostí. Aerosol s velkými kapkami letí nedaleko, jemná směs vystřeluje na velkou vzdálenost.
Při odpálení se všechny zásoby činidel nespotřebují. Vystačí na několik emisí korozivního aerosolu. Po 20 výstřelech dojdou zásoby komponentů a trvá minimálně půl hodiny, než brouk vytvoří chemikálie. Brouk obvykle tento čas má, protože k zabití nebo alespoň zahnání nepřítele stačí série 10-20 horkých a jedovatých výbuchů.
Entomologové na konci minulého století identifikovali alespoň jeden druh, u kterého se výstřel skládá z několika mikrovýbuchů. Směs kapaliny a plynu nevzniká najednou, ale skládá se ze 70 explozivních impulsů. Frekvence opakování je 500 pulzů za sekundu, to znamená, že 70 mikrovýbuchů trvá 0,14 sekundy.
Taková mechanika střely zajišťuje šetrnější působení tlaku, teploty a chemie na tělo samotného střelce – zapisovatele.
Podle jiné verze je brouk zachráněn před účinky vlastních zbraní tím, že k výbuchu dojde mimo jeho tělo. Činidla nestihnou zareagovat, jsou vymrštěna, na výstupu z břicha hmyzu se promísí a v tomto okamžiku dojde k explozi, která vytvoří horký škodlivý aerosol.
střelec brouk – hmyzpatří do dvou podčeledí: Brachininae a Paussinae. Ti jsou zase připojeni k čeledi střevlíkovitých. Mnoho vědců se domnívá, že obě větve se vyvíjejí nezávisle. Jiní naznačují, že podrodiny sdílely společného předka.
Diskuse o možnosti samostatného vzniku a rozvoje téhož obranného mechanismu přesahuje problémy biologické systematiky a někdy nabývá až filozofického významu. Podčeleď Paussinae se vyznačuje stavbou vousů. Kromě toho si tento hmyz často vybírá za svůj domov mraveniště, to znamená, že jsou to myrmekofilové.
Brouci zahrnutí do této podčeledi byli málo studováni. Známější a studovanější jsou Coleoptera z podčeledi Brachininae. Zahrnuje 14 rodů. Brachinus je první rod brouků bombardiérů popsaný a zařazený do biologického klasifikátoru. Do rodu patří druh Brachinus crepitans nebo třesavka.
Jedná se o nomenklatorický druh, popis a název celého rodu (taxonu) jsou založeny na údajích o něm. Rod Brachinus zahrnuje kromě třesavky dalších 300 druhů, z nichž 20 žije na území Ruska a v sousedních státech. Jiné typy bodovačů lze nalézt všude, kromě oblastí s drsným klimatem.
I přes přítomnost křídel se střelci raději pohybují po zemi
Jídlo
Bombardier brouci jsou masožravý hmyz ve všech fázích své existence. Od okamžiku narození do zakuklení vedou larvy parazitický způsob života. Jedí kukly jiných brouků bohaté na bílkoviny.
Jako dospělí bodači sbírají zbytky potravy na povrchu země, pod kameny a úskalími. Brouci navíc své menší protějšky aktivně vyhubí. Larvy a kukly jakýchkoli členovců, které bodovač zvládne, jsou pozřeny.
Reprodukce a délka života
Na jaře kladou brouci vajíčka do horních vrstev půdy. Někdy se z bláta staví vaječná komora. Úkolem samice je chránit zdivo před promrzáním. Vajíčka mají oválný tvar, dlouhý průměr 0,88 mm, krátký 0,39 mm. Skořápka embryí je bílá, průsvitná.
Inkubace trvá několik dní. Z vajíček vylézají bílé larvy. Po 6-8 hodinách larvy ztmavnou. Jejich stavba je typická pro střevlíky – jsou to protáhlí tvorové s dobře vyvinutými končetinami. Po vzhledu se larvy vydají hledat kukly jiných brouků.
Budoucí střelci se budou živit a rozvíjet na jejich náklady. Dodnes je znám pouze jeden rod brouků, jejichž kukly se stávají obětí – jde o střevlíky z rodu Amara (tzv. glimmers). Larvy bombardéru prokousávají skořápku kukel a požírají tekutinu vytékající z rány.
Po 5-6 dnech začínají bodači druhé larvální stadium, během kterého je zachován zdroj potravy. Larva na sebe bere podobu podobnou motýlí housence. Po 3 dnech začíná třetí etapa. Housenka požírá svou kořist. Nastává období nehybnosti. Po odpočinku se larva zakuklí, asi po 10 dnech získá hmyz podobu brouka a nastává stádium dospělosti.
Cyklus přeměny z vajíčka na dospělce trvá 24 dní. Kladení vajíček je zároveň synchronizováno s životním cyklem střevlíků Amara (Glumbs). K uvolňování larev bombardierů z vajíček dochází v okamžiku, kdy se trpaslíci zakuklí.
Bombardéry žijící v oblastech s mírným a chladným klimatem dávají vznik jedné generaci ročně. Brouci, kteří ovládli teplejší místa, mohou udělat druhou snůšku na podzim. Samice trvá 1 rok, než dokončí svůj životní cyklus. Samci mohou žít déle – až 2-3 roky.
Škody od brouka
Jako polyfágní predátoři (polyfágové) nezpůsobují bodovači žádnou škodu lidem. Naopak pokud larva, housenka popř broučí škůdce, bombardér napadá a požírá je. V konfrontaci mezi člověkem a škůdci se střelci postaví na stranu člověka.
Tryska střelce vychází velkou rychlostí a je doprovázena prasknutím
Objevily se pokusy využít predátorskou podstatu střelců. Chtěli je poslat po cestě beruškám, které se dnes průmyslově množí a rozhazují po zahradách v boji proti mšicím.
Entomofágové-bodači v přírodě aktivně jedí housenky můry můry, naběračky, vajíčka zeleninových mušek a tak dále, ale myšlenka průmyslového šlechtění bodovačů nebyla vyvinuta.
Zajímavá fakta
- Chování brouka bombardéru, procesy probíhající během výstřelu studují nejen biologové. Inženýři využívají řešení implementovaná v těle zapisovatele při navrhování technických zařízení. Byly například učiněny pokusy vytvořit schémata pro opětovné spouštění proudových motorů podobná ochranným systémům zapisovačů.
- Bombardér s pomocí horkého, žíravého proudu nejen zastraší své nepřátele. Brouk někdy nestihne na hrozbu zareagovat a žába ho spolkne. Zapisovatel provede svůj „výstřel“ v lůně plaza. Žába odmítá, vyplivne obsah žaludku, brouk zůstává naživu.
- Brouk bombardér se stal oblíbencem kreacionistické teorie. Jeho podstata spočívá v tom, že některé přírodní jevy jsou příliš složité na to, aby je bylo možné považovat za výsledek evoluce.
Zastánci hypotézy inteligentního designu říkají, že obranný mechanismus brouka bombometčíka se nemohl vyvíjet postupně, krok za krokem. I nepatrné zjednodušení či vyjmutí sebemenší součástky z „dělostřeleckého“ systému brouka vede k jeho úplné nefunkčnosti.
To dává zastáncům teorie inteligentního designu důvod argumentovat, že obranný mechanismus používaný zapisovačem se objevil v hotové podobě okamžitě, bez postupného, evolučního vývoje. Uznání kreacionismu jako pseudovědecké teorie neobjasňuje původ obranného systému brouka bombometčíka.
Mnozí zhlédli sci-fi film Starship Troopers, ve kterém je klíčovým momentem bitva lidí s brouky. Cizí členovci používali jako útok různé metody, včetně chemických – vypálili jedovatou páchnoucí látku. Představte si, že prototyp takového šípu žije na Zemi a jmenuje se brouk bombardér.
Popis a funkce
Bombastický brouk, blízký příbuzný střevlíka, je velmi zábavný tvor. Zalidnil celou planetu kromě nejpolárních oblastí. U nás nejznámější jsou brouci z podčeledi Brachininae (brachininy), o průměrné velikosti 1 až 3 cm.
Mají tuhou elytru namalovanou v tmavých barvách a hlava, nohy a hrudník mají obvykle stejnou jasnou barvu – oranžovou, červenou, terakotovou. Na zadní straně mohou být vzory ve formě tahů a hnědých skvrn. V arzenálu jsou tři páry nohou a vousky dlouhé až 8 mm.
Na fotce brouk střelec vypadá docela obyčejně, ale je to jen skořápka. Jeho nejzajímavější a nejdůležitější vlastností je schopnost vystřelit směrem k nepříteli ze žláz zadní části břicha jedovatou chemickou směsí, nezávisle zahřátou na vysoké teploty.
Tato skutečnost byla důvodem k označení hmyzu bombardérem. Nejen, že kapalina vystřeluje velkou rychlostí, proces je doprovázen prasknutím. Vědci z různých oborů se velmi zajímají o dokonalý mechanismus účinku této zbraně. Snaží se ji proto podrobně studovat.
Povaha tvorby “směsi plynů” vycházející z bodláku nebyla dosud plně prozkoumána.
Zadní žlázy střídavě produkují hydrochinon, peroxid vodíku a řadu dalších látek. Jednotlivě jsou bezpečné, zejména proto, že jsou uloženy v samostatných “kapslích” se silnými stěnami. Ale v okamžiku „bojového poplachu“ brouk prudce stáhne svaly břicha, reagencie jsou vytlačeny do „reakční komory“ a tam se smísí.
Tato “výbušná” směs vydává silné teplo, při takovém zahřívání se její objem prudce zvětšuje v důsledku uvolňování vzniklých plynů a kapalina je vystřikována výstupním kanálem jako z trysky. Některým se daří střílet přesně, jiní prostě rozprašují látku kolem.
Po výstřelu potřebuje hmyz čas na “dobití” – obnovení zásob látky. Tento proces trvá u různých druhů různě dlouho. Některé druhy se proto přizpůsobily tak, že celou „nálož“ nestráví okamžitě, ale opatrně ji rozdělí po 10-20 a jiné na větší počet záběrů.
Ve skutečnosti mezi bodujícími je jedna podrodina střevlíků – Brachininae (brachininy). V rámci rodiny však existuje další podrodina, která je schopna vystřelovat horkou směs z podkožních žláz ve ventrální zadní oblasti. Tento paussinae (pauzy).
Bombardier je z čeledi střevlíkovitých, takže navenek jsou brouci téměř identičtí
Od ostatních členovců své rodiny se liší tím, že mají neobvyklé a poměrně široké antény-antény: u některých vypadají jako velké peří, zatímco u jiných jako tenký kotouč. Paussiny jsou známé také tím, že nejčastěji žijí v mraveništi.
Faktem je, že feromony, které vylučují, působí na mravence uklidňujícím způsobem a potlačují jejich agresivitu. Díky tomu dostávají jak brouci, tak jejich larvy chutnou a výživnou potravu ze zásob mraveniště, navíc vetřelci požírají larvy samotných hostitelů. Se nazývají myrmekofilové – “život mezi mravenci.”
Mezi sebou se obě podrodiny nekříží, možná měly dokonce odlišné předky. Mezi střevlíky takové směsi vylučuje mnohem více hmyzu, ale obě výše uvedené skupiny mají společné to, že pouze oni se naučili pachovou kapalinu před vystřelením „ohřát“.
V podčeledi paussinů je v současné době známo 750 druhů ve 4 kmeny (taxonomické kategorie mezi čeledí a rodem). V kmeni rozhodovali střelci paussin Latreya, která zahrnuje 8 podkmenů a více než 20 rodů.
Podčeleď Brachinin zahrnuje 2 kmeny a 6 rodů. Nejznámější z nich:
- Brachinus – nejstudovanější a nejrozšířenější rod v rodině střelců. To zahrnuje Brachinuscrepitans – práskající brouk bombometčík (nominovaný druh), jeho obranný prostředek je možná nejvýraznější ze všech. Horká jedovatá kapalina je vystřikována s hlasitým praskáním a frekvencí blesků – až 500 výstřelů za sekundu. Během toho se kolem něj vytvoří jedovatý mrak. Od něj začal tyto brouky studovat entomolog a biolog Carl Linné, který následně začal tyto členovce systematizovat. Larvy třesavice vedou parazitický způsob života, vhodný objekt pro svůj vývoj hledají ve svrchní vrstvě půdy. Takový chování brouka bombometčíka vyskytuje se téměř u všech druhů čeledi. Navenek to vypadá standardně – černá tvrdá elytra a hlava, hrudník, nohy a tykadla jsou jasně červené. Délka těla od 5 do 15 mm.
- Mastax – brouk bombardér z tropických oblastí Asie a Afriky. Jeho elytra jsou natřeny příčnými béžovými pruhy překračujícími jeden podélný široký hnědý. Obecné pozadí je černé. Hlava, hruď a tykadla jsou hnědé, nohy tmavé.
- Pheropsophus – tento brouk bombardier žije v tropech a subtropech všech částí světa. Větší než dva předchozí příbuzní, křídla jsou černá, žebrovaná, zdobená hnědými skvrnami, hlava a hruď hmyzu mají stejnou barvu. Zdobí je také skvrny uprostřed, pouze uhlového odstínu. Antény a tlapky béžovo-kávové. Při pohledu na tohoto brouka vás možná napadne, že se jedná o prastarou dekoraci z pravé kůže a achátového kamene – jeho lastura a křídla se tak krásně lesknou a stíní ušlechtilost barev. V Rusku se na Dálném východě vyskytuje pouze jeden druh tohoto brouka – Pheropsophus (Stenaptinus) javanus. V jeho zbarvení je místo hnědých odstínů pískově béžová barva, která dodává vzhledu na eleganci.
Jídlo
Bombardier brouci jsou soumrakoví a noční lovci. Tomuto životnímu stylu jsou přizpůsobeny i jejich středně velké oči. Přes den se schovávají pod škrapy, kameny, v trávě nebo mezi padlými stromy. Strava se téměř výhradně skládá z bílkovinných potravin.
Bombardieri kladou své larvy do horní vrstvy půdy.
A to znamená, že se živí jinými živými tvory – larvami a kukly jiných brouků, plži, červy a dalšími malými tvory, kteří žijí v horní vrstvě půdy, a mršinami. Nejsou schopni letu, takže se pohybují pouze na tlapkách.
Díky svému zploštělému tvaru si snadno razí cestu mezi spadaným listím, běhají po svých lovištích. Navigují pomocí antén, které dokážou nahradit téměř všechny smysly – sluch, zrak, čich i hmat.
Svou kořist uchopí houževnatými předními a středními nohami se zářezy. Oběť se nemůže vymanit ze smrtícího objetí a po určitém odporu se uklidní a smíří se svým osudem. Tito predátoři však mají i mnoho nepřátel, někteří z nich se naučili dokonale se bránit před „výstřely“ hmyzu.
Ptáci se například chrání před „výstřelem“ křídly, někteří hlodavci skočí na hmyz shora a zatlačí jeho smrtící zbraň do země a neškodně vyhlížející larva koníka zahrabe samotného brouka do vlhké půdy, která absorbuje jedovatá kapalina.
Ale brouk bombardér bránící se a po porážce. Pozorovali, jak uvnitř vystřelil brouk, kterého žába spolkla, a nebohý obojživelník ze strachu a vnitřní popáleniny stíhačku vyplivl.
Reprodukce a délka života
Zajímavý je i vývoj brouka od vajíček k dospělcům. Proces oplodnění, stejně jako u mnoha členovců, nastává pomocí jednoho ze segmentů zadní nohy, samec vyvrhne takové množství spermatu, které bude samice potřebovat po celý život.
Vlastně zde jeho funkce končí, občas se segment utrhne a zasekne, ale proces již byl spuštěn. Samice postupně, nikoli okamžitě spotřebuje semennou tekutinu, a ukládá ji do samostatné nádrže. Před každou porcí vajec uvolní malé množství do sáčku na vejce.
Klade oplozená vajíčka do hliněné komůrky a každé vajíčko se snaží stočit do samostatné koule a položit ji na nějaký tvrdý povrch nedaleko od nádrže. A vajíček je ve snůšce minimálně 20. Po pár dnech se z vajíček objevují bílé larvy, které po pár hodinách ztmavnou.
Larvy najdou kořist v půdě v podobě kukly plavajícího brouka nebo medvěda, sežerou ji zevnitř z hlavy a vylezou tam. Tam se zakuklí. Již z tohoto kokonu za 10 dní vychází nový bodovač. Celý proces trvá 24 dní.
Někdy samice udělá druhou i třetí snůšku, pokud to klima dovolí. Na chladných místech je však záležitost omezena pouze na jedno. Nejsmutnější na tomto příběhu je životnost tohoto úžasného hmyzu. Obvykle je to pouze 1 rok. Méně často se samcům daří žít déle než 2-3 roky.
Škody od brouka
Tento brouk nemůže způsobit vážné poškození člověka. Ačkoli se nedoporučuje chytat zvláště velké zástupce holýma rukama. Přesto je docela možné získat malé, ale znatelné popálení. V tomto případě je nutné tuto tekutinu co nejdříve smýt. Nejnepříjemnější je dostat takový proud do oka. Může dojít ke snížení nebo dokonce ztrátě zraku. Je nutné oči hojně vyplachovat a okamžitě zavolat sanitku.
Také nedovolte, aby se s broukem dostali do kontaktu domácí mazlíčci – psi, kočky a další. Pokusí se hmyz spolknout a zranit se. Dá se však říci spíše, že brouk brouk bombardér není nebezpečný, ale užitečný.
Díky jeho potravním preferencím je území vyčištěno od larev, housenek. Způsobují hmatatelné škody na listových broucích, kteří absorbují mladé výhonky. V oblastech, kde to žije škůdce brouk, bombardier může být výbornou zdravotní sestrou.
Bug boj
Lidstvo nebylo vážně zmateno metodami, jak se vypořádat s brouky bombardier. Za prvé proto, že ve skutečnosti nepředstavují skutečnou hrozbu. A za druhé, dokážou s námi docela loajálně koexistovat, jen otravní entomofobové (lidé se strachem z brouků).
Navíc jsou velmi zajímavé ke studiu, až dosud se někteří domnívají, že jde o technický vynález bytostí z jiné planety. Hlavními kontrolními metodami jsou standardní aerosoly a chemikálie proti dospělému hmyzu a jeho larvám.
