БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ТУТОВОГО ШЕЛКОПРЯДА

Мы больше знаем о шелке и шелководстве, чем о малень-
ком насекомом, подарившем человечеству чудесную шелко-
вую нить. Тутовый шелкопряд относится к типу Членистоно-
гих, классу Насекомых, отряду Чешуекрылых, семейству
Настоящих шелкопрядов, роду Шелкопряд. Он является на-
секомым с полным циклом превращения, то есть своем раз-
витии проходит четыре стадии: яйцо (грена ), гусеница, ку-
колка, бабочка (рис. 1).

Рис. 1. Стадии развития тутового шелкопряда:
а — грена; б — гусеница; в — куколка; г — взрослое насекомое —
бабочка
От других насекомых тутовый шелкопряд отличается
некоторыми особенностями, связанными с тем, что он на
протяжении пяти тысячелетий был объектом искусственно-
го отбора, который проводил человек. В результате этого
шелкопряд стал полностью зависеть от человека и может
существовать только благодаря его опеке: гусеницы тутового
шелкопряда не расползаются в поисках корма, даже если
очень голодны, а его бабочки полностью утратили способ-
ность летать и самостоятельно питаться. Считается, что
предком тутового шелкопряда был дикий шелкопряд, кото-
рый жил в Китае и Японии. Однако точное происхождение
этого насекомого остается пока неизвестным.
Существует большое количество пород тутового шелко-
пряда. В шелководстве на современном этапе в основном
используются различные гибриды, так как они более вынос-
ливы. Породы тутового шелкопряда делятся на моновольтин-
ные, которые дают одно поколение в год, и поливольтинные,
дающие несколько поколений. Кроме того, породы отлича-
ются по морфологическим признакам, а именно: по цвету,
форме, строению коконов, по размерам и окраске гусениц.
К хозяйственным признакам породы относят урожайность
коконов, выход сухих коконов после замаривания куколок
и их сушки; к техническим свойствам коконов — шелконос-
ность, разматываемость коконной оболочки и выход шелка-
сырца, технические свойства шелковины.
Яйца тутового шелкопряда в шелководстве называют
греной. Они имеют овальную форму и немного сплюснуты
по бокам, покрыты эластичной полупрозрачной скорлупой.
Яйца тутового шелкопряда настолько малы, что водном
грамме их содержится от 1500 до 2000. Свежеотложенная
грена имеет соломенно-желтую или молочно-белую окрас-
ку, потом ее цвет изменяется. В течение первых двух-трех
суток она розовеет, затем становится коричнево-фиолето-
вой и наконец фиолетово-пепельной. Если грена сохранила
свой первоначальный цвет, то это значит, что она погибла.
На стадии яйца шелкопряд зимует. Этот период покоя
длится с середины лета до весны следующего года и назы-
вается диапаузой. Во время зимовки обменные процессы
зародыша в яйце замедляются. Благодаря этому повышает-
ся способность грены выдерживать низкие зимние темпе-
ратуры, а также регулируется выход гусениц из яиц. Если в
период диапаузы грена хранилась при температуре воздуха
15 °С, то в период инкубации она развивается неравномер-
но, и гусеницы вылупляются до появления листьев на шел-
ковице. Поэтому для своевременного оживления (проявле-
ния активности) грены весной в период инкубации ее закла-
дывают на зимнее хранение в холодильник, где она находит-
ся 90-120 дней при температуре 2-4 °С.
Гусеница является личиночной стадией в развитии шел-
копряда. Издавна эту стадию в шелководстве называли шел-
ковичным червем, хотя, с точки зрения биологической науки,
такое название неверно.
Гусеница имеет тело вытянутой формы. Оно состоит из
головы, груди и брюшка, которое заканчивается роговым
придатком. На брюшной стороне тела находятся три пары
грудных и пять пар брюшных ножек. Внешние хитиновые по-
кровы гусеницы выполняют защитную функцию и одновре-
менно являются ее наружным скелетом, к которому крепят-
ся мышцы.
Гусеница тутового шелкопряда, только что вышедшая из
яйца, очень мала. Ее вес составляет всего 0,5 мг. Но она хо-
рошо ест и быстро растет. Организм гусеницы имеет все не-
обходимое для нормальной жизнедеятельности. Она распо-
лагает мощными челюстями, глоткой, пищеводом, имеет
хорошо развитый зоб, кишечник, кровеносную и выделитель-
ную системы. Все это помогает гусенице тутового шелкопря-
да активно усваивать пищу. Это крохотное создание имеет
4 000 мышц, что в восемь раз больше, чем у человека. Поэто-
му едва ли стоит удивляться поистине акробатическим спо-
собностям гусениц. Шелкопряд — холоднокровное животное,
поэтому у него кислород к органам доставляет дыхательная
система, а не кровеносная. Это происходит следующим об-
разом: по бокам, вдоль тела гусеницы, расположено по 9 ды-
халец; от них по дыхательным трубкам-трахеям кислород по-
ступает в многочисленные более мелкие разветвления,
которые заканчиваются трахеолами, пронизывающими все
ткани и органы тела гусеницы.
За свою жизнь — 20-38 дней — гусеница увеличивается
в размерах в 30 раз и по весу в 10 000 раз. Причем скорость,
с которой происходят процессы роста у гусеницы тутового
шелкопряда, поистине фантастическая. Ведь длина ее тела
увеличивается за сутки в полтора раза, а вес — в 400 раз, то
есть каждый час ее «полнота» возрастает в 18 раз! Животно-
водам, занимающимся разведением свиней, о таких приро-
стах даже мечтать не приходится. Естественно, что при та-
ком интенсивном росте старая шкурка со временем стано-
вится мала и шелкопряд меняет ее на новую. Этот период
в жизни гусеницы шелководы называют линькой. Во время
линьки она перестает есть и начинает искать место для того,
чтобы спокойно сменить старую одежду на новую. Найдя его,
гусеница шелковиной прикрепляет брюшные ножки к под-
стилке и замирает, подняв переднюю часть тела. Такое со-
стояние оцепенения шелководы называют «сном». Трогать
гусеницу во время «сна» нельзя, так как она может не сбро-
сить старую шкурку и погибнуть. Когда гусеница начинает
оживать, старые покровы рвутся, и первой появляется боль-
шая черная блестящая голова. Гусениц тутового шелкопря-
да, находящихся на грани двух возрастов, легко распознать
по непропорционально большой голове. Некоторое время
слинявшая гусеница отдыхает, ждет, пока отвердеет мягкий
покров тела, головы и крючья ног, а затем с новыми силами
приступает к еде.
Период между двумя линьками называется возрастом.
В течение своей жизни гусеница проходит четыре линьки и,
следовательно, пять возрастов, каждый из которых доста-
точно точно можно определить по окраске. Гусеницы перво-
го возраста имеют темно-бурую, почти черную окраску. Во
втором возрасте они светлеют, особенно в области груди.
У них начинает проявляться специфическая ковровая окрас-
ка. Со временем гусеницы светлеют еще больше.
Гусеница тутового шелкопряда имеет достаточно слож-
ное внутреннее строение, как и любой живой организм. Но
для нас наиболее важным элементом внутреннего строения
гусеницы является шелкоотделительная железа — орган гу-
сеничной стадии тутового шелкопряда. Высокая продуктив-
ность шелкоотделительной железы, достигающей внуши-
тельных для насекомого размеров,— результат длительного
многовекового искусственного отбора, который проводил че-
ловек. Если в первом возрасте гусеницы шелкоотделитель-
ная железа составляет всего 4 % от массы тела, то ко второй
половине пятого возраста происходит резкое увеличение ее
размеров, и она достигает 25-26 % массы тела гусеницы. Но
даже в этот период ее масса гораздо меньше массы шелка,
которую выделяет гусеница тутового шелкопряда при завив-
ке кокона.
Шелкоотделительная железа состоит из фибриноотдели-
тельного отдела, резервуара, парного и непарного выводных
протоков. В железе происходит образование шелка и фор-
мирование шелковой нити. Ее толщина регулируется особым
прессующим аппаратом— волочильней, расположенной в
непарном протоке шелкоотделительной железы. Замеча-
тельная технология, придуманная природой!
Куколка является промежуточной стадией развития шел-
копряда, как и любого насекомого с полным превращением.
Она находится внутри защищающего ее кокона, столь цен-
ного для человека. Внутри кокона происходит целый ряд
сложных превращений. Сначала гусеница, свив кокон, ли-
няет и становится куколкой, затем куколка— бабочкой.
Можно легко определить, когда бабочка уже готова к выле-
ту. За день до выхода насекомого на свободу кокон начинает
шевелиться. А если внимательно прислушаться, то можно
услышать и негромкий шум. Это бабочка сбрасывает шкурку
куколки. Утром она появится на свет. Причем сделает это в
строго определенное время — с пяти до шести часов утра.
И вот бабочка выпускает несколько капель жидкости, ко-
торая растворяет клей (серицин), склеивающий нитки ко-
кона. Затем раздвигает их передними лапками и выходит
наружу. Тело бабочки достаточно массивное, имеет желто-
вато-бурую окраску, состоит из головы, груди и брюшка.
Ротовые органы не развиты. Поэтому она не может питаться.
Живет бабочка тутового шелкопряда всего 10-12 дней. Хотя
и среди них бывают долгожители, живущие 20-25 дней. Так
как есть бабочка не может, то, естественно, она быстро ста-
реет. Почти сразу после спаривания самка шелкопряда на-
чинает откладывать яйца — грену. Причем проделывать это
она может даже без головы, поскольку имеет тройную не-
рвную систему в каждом сегменте своего тела. Поэтому по-
теря головы не мешает частям нервной системы, располо-
женным в последних сегментах брюшка, продолжать конт-
роль над яйцекладкой. Количество яиц в кладке может коле-
баться от 400 до 1000 штук. Заботясь о своем потомстве,
бабочка приклеивает каждое яйцо к поверхности, причем
достаточно прочно.
Подведем небольшой итог. Итак, в своем развитии шел-
копряд проходит четыре стадии в течение года. В стадии
яйца он существует с того момента, когда бабочка отложила
яйцо, до весны следующего года. Затем происходит процесс
инкубации грены. Он длится в среднем 10-12 суток. Следу-
ющая стадия тутового шелкопряда — гусеница, которая в
своем развитии проходит пять возрастов. Между возраста-
ми существует период линьки. Первый возраст длится 5-
6 суток. Затем следует линька, продолжительность которой
составляет сутки. Второй возраст длится от четырех до пяти
суток, и снова линька в течение суток. Продолжительность
третьего и четвертого возрастов также 4-5 суток, а насту-
пившей между ними линьки — до полутора суток. Пятый воз-
раст более длителен и составляет 8-12 суток. Затем гусе-
ница тутового шелкопряда в течение 3-4 суток завивает
кокон. В нем происходит последняя линька, в результате
которой гусеница превращается в куколку. Процесс окукли-
вания продолжается 4-5 дней. Затем в течение 12-18 су-
ток происходит последнее превращение, и куколка стано-
вится бабочкой. Она выходит из кокона, спаривается, и все
начинается вновь.