Насекомые в музеях: Биология. Профилактика заражения. Меры борьбы

Федеральное агенство по культуре и кинематографии Государственный научно-исследовательский институт реставрации











Н А С Е К О М Ы Е В М У 3 Е Я X




                Биология Профилактика заражения Меры борьбы
















Товарищество научных изданий КМК Москва ❖ 2007

    Насекомые в музеях. (Биология. Профилактика заражения. Меры борьбы). М.: Т-во

научных изданий КМК. 2007. 219 с. + 14 цв. вкл.


Издано при финансовой поддержке Федерального агентства по культуре и кинематографии

В книге обобщен полувековой опыт работы ведущих российских специалистов-энтомологов в области защиты музейных ценностей от вредных видов насекомых. Приведены подробные данные по биологии этих видов, указаны профилактические меры для защиты музейных коллекций от повреждения насекомыми и современные способы борьбы с насекомыми в музеях.
Для хранителей музеев, специалистов в области консервации и реставрации музейных фондов, энтомологов, специализирующихся в области музейной энтомологии, а также студентов соответствующих специальностей



            Под общей редакцией к.х.н. А.В. Трезвова
            Научный редактор к.б.н. Н.Л. Ребрикова
            Литературный редактор С.П. Масленицына Технический редактор к.б.н. К.Г. Михайлов

Все рисунки, кроме специально обозначенных, выполнены авторами. Фотографии И.Р. Сердюковой (19, 20, 52-54, 102-105, 108, 110-113); Н.Л. Клепиковой (51) и И.Н. Проворовой (10, 16-18, 37, 38, 40, 47, 48, 75-77, 80-83, 90, 93, 94, 114, 115, 118-120); часть фотографий выполнена сотрудниками музеев.

Ни одна из частей этой книги не может быть воспроизведена ни в какой форме, ни электронным, ни механическим способом без предварительного письменного разрешения издателей









ISBN 978-5-87317-360-0

            © ГосНИИР, 2007
            © Тоскина И.Н., Проворова И.Н., 2007
                                   © Товарищество научных изданий КМК, издание, 2007

                Глава 1. Введение в музейную энтомологию*





   Вводные понятия. Биоповреждения. Превентивная консервация. Борьба с насекомыми и контроль численности насекомых в музеях. Музейная энтомология. Система класса насекомых. Место насекомых в живой природе. Разнообразие насекомых-вредителей культурных ценностей. Циклы развития. Полное и неполное превращение. Роль разных стадий развития в процессе биоповреждения. Строение насекомых и его значение для определения видов.

   Важное значение «деятельности» насекомых в музеях давно признано на международном уровне. Лучшим подтверждением этого служит постоянное внимание к этой теме со стороны Комитета Консервации ИКОМ¹ (Международного Совета музеев).
   До 1996 г. в рамках этой международной организации существовала самостоятельная рабочая группа под названием «Биоповреждения»* ¹ ², которая занималась исключительно проблемами, возникающими в музеях в связи с жизнедеятельностью в них насекомых и микроорганизмов. Затем эта тема была объединена с рядом близких по сути областей — такими как климат, организация музейного хранения и некоторыми другими. Образовавшаяся в результате рабочая группа получила название «Превентивная консервация»³.
   С точки зрения специалистов по насекомым, такое объединение может показаться формальным и неоправданным. Однако, с точки зрения музейного хранения, все выглядит несколько проще. По отношению к музейным предметам насекомые действительно представляют собой всего лишь один из агрессивных факторов внешней среды наряду с ультрафиолетом, загрязняющими примесями в атмосфере или неоптимальной относительной влажностью воздуха. А поскольку первоочередной задачей музейного хранения считается сохранение предметов, те. хранение их в условиях минимального риска любого дополнительного разрушения, то защита от насекомых очень удачно укладывается в общую систему превентивной консервации. Это понятие подразумевает весь комплекс мер по созданию наилучших для музейных предметов условий хранения и экспонирования (Проворова, 2003).
   Вместе с тем, защита музейных фондов от насекомых и микроорганизмов представляет собой особую область в сфере взаимодействия живой и неживой материи. Это «зона ответственности» специалистов по предотвращению повреждения музейных ценностей живыми организмами. Таких специалистов — биологов, работающих в области музейного хранения, — сегодня называют биологами-консерваторами (от английского слова conservation — охрана, сохране

* Автор главы — к.б.н. И.Н. Проворова

¹ ICOM Committee for Conservation, или сокращенно ICOM-CC.

² Biodeterioration.

³ Preventive Conservation.

Насекомые в музеях

ние, защита). Музейные энтомологи — те из них, кто решает в музеях задачи предотвращения биоповреждения насекомыми.
   Сегодня общепризнано, что музей не может полностью предотвратить разрушение хранимых предметов, потому что деструктивные процессы обусловлены законами термодинамики и будут неизбежно продолжаться, хотя бы и с минимальной скоростью. Поэтому задача грамотного хранения — следовать возможным наивысшим стандартам, чтобы свести к минимуму факторы, вызывающие или ускоряющие разрушение материалов (Проворова, 2003).
   Сотрудники Британского музея в Лондоне еще в середине 90-х гг. прошлого века разработали по отношению к музейным предметам так называемую «политику в области окружающей — в данном случае, музейной — среды». Был даже принят соответствующий документ, где отмечено, что на сохранность коллекции, несомненно, влияют такие факторы, как характер использования коллекции (стиль обращения с коллекцией) и наличие каких-либо ограничений, связанных с исторической ценностью музейного здания. Но в основном стабильность состояния коллекции является все же следствием исключения факторов, вызывающих процессы разрушения материалов. К таким факторам относятся температура, относительная влажность воздуха, атмосферные газы, содержащиеся в атмосфере загрязняющие примеси, ультрафиолет и видимый свет, а также насекомые (Проворова, 2000, 2003; Bradley, 1996).
   Мир насекомых удивительно разнообразен. Он играет огромную роль в круговороте веществ в природе и в деятельности человека. Люди издавна используют полезные свойства насекомых и стараются рационально бороться с вредными, с их точки зрения, видами. Решение этих вопросов составляет одну из существенных задач современной науки о насекомых — энтомологии. Оно требует, прежде всего, глубоких теоретических знаний о насекомых, в том числе и в области общей энтомологии (Бей-Биенко, 1980).
   Современная энтомология представляет собой бурно развивающуюся отрасль биологии. Она вносит существенный вклад в науку в целом и тесно связана с практикой. Ее характерная особенность — широта исследовательских и практических работ. В связи с этим в наше время энтомология подразделяется на ряд самостоятельных дисциплин: общую энтомологию, сельскохозяйственную энтомологию, лесную, медицинскую, ветеринарную, а также энтомологию запасов (Бей-Биенко, 1980).
   Общая энтомология является теоретической научной дисциплиной, но она также служит фундаментом для названных выше прикладных энтомологических дисциплин, которые занимаются научной разработкой методов борьбы с насекомыми — вредителями растений, человека, домашних животных (Бей-Биенко, 1980).
   Музейной энтомологией мы называем прикладную дисциплину, которая разрабатывает методы защиты музейных фондов от повреждения насекомыми на основе знания биологии и образа жизни последних.
   Под борьбой с насекомыми в музеях сегодня понимается комплексная, интегрированная система защиты музейных фондов от вредителей. Основное место в этой

Глава 1. Введение в музейную энтомологию

5

системе принадлежит профилактике заражения. Химические или физические способы борьбы играют в общей системе защиты фондов от насекомых второстепенную роль как вынужденные меры оперативного подавления очагов заражения.

* * *
   С точки зрения систематики насекомые составляют особый класс (латинское название Insecta; прежде применялось также название Hexapoda, т.е. шестиногие) в типе членистоногих животных (Arthropoda). Филогенетически (эволюционно) насекомые ближе примыкают к классу многоножек (Myriapoda) и совместно с ними образуют естественную группу, выделяемую в отдельный подтип трахейнодышащих (Tracheata).
   Особенностью насекомых является необычайное разнообразие их форм. В настоящее время установлено около 1 млн. видов насекомых, но в действительности их существует, вероятно, не менее 1,5 млн. Ежегодно открывают до 7-8 тыс. новых видов насекомых, особенно много их описывают в пока плохо обследованных тропических регионах экваториальной зоны.
   Мир людей и мир насекомых взаимосвязаны. Эта зависимость проявляется как в мелочах, так и в обстоятельствах, порождающих колоссальный вред, который насекомые наносят, например, сельскохозяйственному производству и здоровью людей (Бей-Биенко, 1980), или, как в нашем случае, сохранности памятников истории и культуры.
   Насекомые в музеях повреждают изделия из самых разнообразных материалов, кроме металла, стекла и керамики. Ущерб от них бывает невосполним, и выразить потери бесценных экспонатов в денежном эквиваленте практически невозможно.
   Всего к настоящему времени в музеях нашей страны найдено около 50 видов насекомых, опасных для музейных экспонатов. Их можно разделить на 3 основные группы в зависимости от повреждаемых материалов:
   1. Насекомые — вредители древесины;
   2.   Насекомые — вредители кератин- и коллагенсодержащих материалов (шерсть, мех, волос, щетина, кожа, перо, рог);
   3.   Насекомые — вредители книг, крахмалсодержащих материалов и бумаги.
   Можно еще выделить небольшую 4-ю группу: «Насекомые — вредители живописи». Кроме того, при близком расположении пекарен (например, при монастырях или церквях), продовольственных складов или зернохранилищ могут появляться вредители пищевых продуктов — насекомые из группы так называемых амбарных вредителей.
   Борьба с насекомыми в музеях, архивах, библиотеках или в церковных помещениях может быть успешной только в том случае, если мы четко представляем себе, с каким именно вредителем приходится иметь дело, знаем биологию этого вида и особенности его образа жизни.
   Вид насекомых определяется, как правило, по внешним морфологическим признакам. Поэтому кратко рассмотрим строение тела насекомого.

Насекомые в музеях

   Тело насекомого покрыто снаружи более или менее плотной кутикулой, которая играет роль наружного скелета и обычно образует твердый панцирь; этим насекомые резко отличаются от позвоночных животных, у которых скелет внутренний. Твердый наружный скелет защищает тело снаружи и увеличивает сопротивление на деформацию. Прочность тела насекомого почти втрое превышает прочность тела позвоночного. Кутикула также играет роль барьера, препятствующего испарению воды из тела, и служит местом прикрепления изнутри скелетных мышц. Подвижность тела достигается подразделением его на серию члеников, или сегментов, которые в процессе развития утратили свою первичную повторяемость, или метамерность, и объединены в три отдела — голову, грудь и брюшко. Подвижность разных сегментов тела насекомого неодинакова. Так, сегменты, составляющие головной и грудной отделы, совершенно или почти неподвижны, в отличие от сегментов брюшного отдела, подвижных за счет гибких межсегментарных перегородок.
   Голова состоит из сильно уплотненной черепной коробки, или головной капсулы, и несет придатки: ротовые органы, пару сложных фасеточных глаз и иногда один или несколько простых глазков, а также одну пару усиков. Поверхность головы подразделена на отдельные участки, иногда обособленные между собой швами. На голове различают ее переднюю поверхность — лоб, который кверху переходит в темя и далее назад — в затылок; спереди лоб соединяется с наличником, или клипеусом, а далее идет верхняя губа в виде пластинки, прикрывающей ротовые органы; по бокам головы, под и за глазами, находятся щеки (Бей-Биенко, 1980).
   Усики, или антенны, представлены одной парой удлиненных членистых образований. По своей функции они служат органами чувств, а именно — осязания и обоняния. Сидят они по бокам лба между глазами или впереди них, обычно в хорошо выраженной усиковой впадине, или ямке. Усики состоят из утолщенного основного членика, за ним следует ножка, а с третьего членика и до булавы (если она есть) располагается жгутик. Булавой называются несколько видоизмененных (вытянутых, сплющенных, заметно увеличенных и т.п.) конечных члеников.
   Строение усиков весьма разнообразно и часто служит хорошим признаком для распознавания различных насекомых. Наиболее простой и обычный тип — нитевидные усики; они по всей длине тонкие, одинаковой толщины. Еще бывают усики щетинковидные, четковидные, пильчатые, гребенчатые, булавовидные, веретеновидные, пластинчатые, коленчатые, перистые и т.д. (Бей-Биенко, 1980).
   Ротовые органы в соответствии с приспособлением к различным способам питания и приема пищи претерпевают различные изменения. Исходным типом являются грызущие ротовые органы. Они приспособлены для приема твердой пищи — различных органических остатков, частей живых растений, а при хищном образе жизни — животной пищи. Грызущие ротовые органы состоят из верхней губы, трёх пар ротовых конечностей (пары нерасчлененных верхних челюстей, пары нижних, расчлененных, челюстей и внешне непарной членистой нижней губы) и подглоточника.

Глава 1. Введение в музейную энтомологию

7

   Грызущий тип ротовых органов является первичным, т.е. исходным для других модификаций. Для приема жидкой пищи ротовые органы преобразуются в сосущий ротовой аппарат — хоботок (Бей-Биенко, 1980).
   Грудь насекомых представляет собой резко обособленный от брюшка отдел тела, хотя у предков насекомых оба эти отдела не были дифференцированы и входили в состав гомономного (однородного) туловища (Бей-Биенко, 1980).
   Скелетной основой сегмента тела является кутикулярное кольцо; серия таких колец образует скелет груди и брюшка. Каждое кольцо, образующее сегмент тела, подразделяется на четыре отдельных склерита: спинное, или дорзальное, полукольцо — тергит; брюшное, или вентральное, полукольцо — стер-нит ; и пара первоначально мягких боковых стенок — бочков, или плейритов (Бей-Биенко, 1980).
   Грудь насекомых состоит из трех сегментов (или члеников). Спинное полукольцо каждого сегмента, т.е. их тергиты, здесь имеют название «спинка». Соответственно нижнее, или вентральное полукольцо, т.е. стернит, обозначается термином «грудка». Для обозначения принадлежности всех этих частей к какому-либо из сегментов груди используются приставки: передне-, средне- и зад-не-. Соответственно этому различаются переднегрудь, среднегрудь и заднегрудь, когда речь идет о том или ином кольце груди в целом или о вентральном полукольце (например, у жуков); для обозначения спинных полуколец прибегают к терминам: переднеспинка, среднеспинка и т.д. (Бей-Биенко, 1980).
   Каждый сегмент груди несет по одной паре ног, а у крылатых насекомых средне- и заднегрудь несут также по одной паре крыльев.
   Ноги насекомых подразделяются на следующие части: тазик, вертлуг, бедро, голень и лапка. Тазик является коротким и сильным основным члеником, с помощью которого нога подвижно прикрепляется к стерниту груди (Бей-Биенко, 1980).
   Лапка составляет концевую часть ноги и в отличие от всех предшествующих частей членистая, содержит до пяти члеников. Вершина лапки образует ряд структур и обозначается как предлапка. Она представлена одним или двумя коготками, между которыми нередко есть округлая подушечка (пульвилла) (Бей-Биенко, 1980).
   Брюшко является третьим отделом тела, состоит из серии более или менее сходных сегментов (числом до 11) и у взрослых насекомых лишено ног (Бей-Биенко, 1980).
   На 8-м и 9-м сегментах брюшка находятся наружные половые придатки, или гениталии; к их числу относятся: копулятивный орган у самца, яйцеклад у самки, служащий для откладки яиц. В соответствии с этим указанные сегменты называются половыми, или генитальными. 8-й или 9-й стернит, которым нередко заканчивается брюшко, обычно называется генитальной пластинкой. Гениталии самца представлены весьма разнообразными структурами, необходимыми для образования пар и продолжения рода. Часто бывает так, что только по строению этих структур возможно точное определение вида насекомого (Бей-Биенко, 1980).

Насекомые в музеях

   Теперь рассмотрим общие особенности образа жизни насекомых, те. биологию в узком смысле слова. В течение своего индивидуального развития, или онтогенеза, насекомые проходят два периода — развитие внутри яйца, или эмбриональное, и развитие после выхода из яйца, или постэмбриональное. В целом развитие у насекомых сопровождается прохождением трех или четырех стадий: яйца, личинки, куколки (не у всех) и взрослой стадии, или имаго (Бей-Биенко, 1980).
   В соответствии с общим числом стадий развития различают два основных типа метаморфоза — неполное и полное превращение. Неполное превращение в целом характеризуется прохождением лишь трех стадий — яйца, личинки и имаго. Личинки насекомых с неполным превращением внешне сходны с взрослыми особями и, подобно последним, имеют сложные глаза, такие же, как у взрослых, ротовые органы, а в более старших возрастах — хорошо выраженные и видимые снаружи зачатки крыльев. Помимо того, личинки у многих насекомых с неполным превращением ведут сходный образ жизни с взрослыми особями и могут встречаться совместно с последними (Бей-Биенко, 1980).
   При полном превращении весь цикл развития проходит через четыре стадии — яйца, личинки, куколки и имаго. Личинки внешне совсем не сходны с взрослой стадией, отчего они и получили свое название. Действительно, трудно узнать в червеобразной личинке жука или в гусенице бабочки — будущее крылатое насекомое. При этом личинка всегда лишена фасеточных глаз, видимых зачатков крыльев, имеет однородные сегменты тела, без резкого расчленения на грудь и брюшко, и часто обладает иным типом ротовых органов, нежели взрослые особи. Помимо того, личинки насекомых с полным превращением живут в иных условиях среды, чем взрослые. Поэтому большинство органов личинок этого типа имеет временный характер, выполняя функции чисто личиночной жизни и исчезая у взрослого насекомого (Бей-Биенко, 1980).
   Жизнь личинки начинается после выхода из яйца — она усиленно питается, растет и развивается. Рост и развитие сопровождаются периодическими линьками — сбрасыванием кожной кутикулы; благодаря линькам происходят увеличение тела и его наружные изменения. Число линек в течение развития личинки неодинаково у разных насекомых и изменяется от 4-5 до 25-30. Количеству личиночных линек соответствует такое же число личиночных возрастов (Бей-Биенко, 1980).
   Закончив свой рост, личинка последнего возраста насекомых с полным превращением (жуки, бабочки, двукрылые, перепончатокрылые) прекращает питание, становится неподвижной, линяет в последний раз и превращается в куколку . Характерные особенности куколки — неспособность питаться и обычно — пребывание в неподвижном состоянии. Она живет за счет запасов, накопленных личинкой. Внутри куколочных покровов происходят интенсивные процессы внутренней перестройки личиночной организации в имагинальную. Нередко перед окукливанием личинка окружает себя коконом. Обычно он делается из шелка, но часто шелк служит лишь для скрепления частиц пищи и другого субстрата, из которого состоит сам кокон. Внутри этого кокона происходит окукливание и,

Глава 1. Введение в музейную энтомологию

9

таким образом, куколка оказывается защищенной от внешних условий стенками кокона. Коконы делает большинство гусениц бабочек, в частности, моли и огневки, и многие перепончатокрылые. Личинки жуков не делают кокона, зато окукливаются в субстрате, где изготовляют себе округлую полость, укрепляя ее стенки экскрементами или другим способом, в результате чего образуется так называемая «колыбелька» (Бей-Биенко, 1980).
   Вышедшее из куколки насекомое имеет уже признаки взрослой стадии, но вначале крылья остаются свернутыми. Спустя короткое время насекомое расправляет крылья, его покровы уплотняются и приобретают окраску; возникает вполне сформировавшееся взрослое насекомое, или имаго. Во взрослой стадии насекомые, как правило, не совершают линек и не способны к росту. Биологическая функция взрослой стадии совсем иная, нежели у личинки, и состоит в расселении и размножении. Эта функция направлена на поддержание существования вида. Благодаря крыльям способность взрослых насекомых к расселению сильно возрастает, а размножение позволяет оставить потомков в новом месте (Бей-Биенко, 1980).
   Насекомые — самая обширная группа организмов на Земле. Научным средством овладения этим гигантским разнообразием форм жизни является систематика , или таксономия, — раздел биологии, разрабатывающий теорию классификации и распознавания живых организмов. Важнейшая задача систематики состоит в установлении родственных отношений между различными организмами и объединении их по степени родства в соподчиненные систематические категории, или таксоны; на этой основе разрабатывается классификация каждой конкретной группы организмов (Бей-Биенко, 1980).
   В зоологической систематике широко применяют следующий ряд таксонов: класс, отряд, семейство, род, вид. Однако применительно к насекомым этот ряд оказывается недостаточным, вследствие чего используют промежуточные систематические категории — подкласс, подотряд, подсемейство, подрод. Но и их в ряде случаев не хватает. Тогда возникает ряд дополнительных таксонов — инфракласс, отдел, надотряд, надсемейство, триба и др.
   Основной систематической единицей является вид — обособленная целостная система сходных особей, владеющих определенным географическим ареалом и дающих при скрещивании плодовитое потомство, удерживающее сходство с родителями. Совокупность особей одного вида, длительно занимающая определенное пространство и воспроизводящая себя в течение большого ряда поколений называется популяцией.
   Виды все время продолжают изменяться под влиянием условий окружающей среды. Поэтому они существуют как системы внутривидовых форм. Разнообразие этих форм можно свести к следующим понятиям: подвид, экотип и морфа.
   Подвид составляет географическое изменение (уклонение) вида (Бей-Биенко, 1980).
   В целом классификация насекомых (Бей-Биенко, 1980), которые попадают в сферу интересов музейной энтомологии, может быть представлена в таком виде:

Насекомые в музеях

  I. Подкласс низшие, или первичнобескрылые — Apterygota
         Отряд тизануры, или щетинохвостки — Thysanura: чешуйницы

  II. Подкласс высшие, или крылатые — Pterygota
     Отдел с неполным превращением — Hemimetabola
         Отряд таракановые — Blattoptera: рыжий таракан (прусак), черный таракан
         Отряд сеноеды — Psocoptera: книжные вши
     Отдел с полным превращением — Holometabola
         Отряд жуки — Coleoptera: точильщики, усачи, златки, капюшонники, долгоносики, древогрызы, кожееды, притворяшки и некоторые другие.
         Отряд чешуекрылые, или бабочки — Lepidoptera: настоящие моли-кератофаги, огневки
         Отряд двукрылые, или мухи — Diptera: комнатная муха, муха-полления и др.
         Отряд перепончатокрылые — Hymenoptera: рогохвосты.

   В следующих главах мы рассмотрим особенности строения и образа жизни насекомых, относящихся к разным группам музейных вредителей. Особое внимание в каждом разделе будет посвящено защите соответствующих музейных фондов от повреждения этими насекомыми.


            Список литературы к главе 1


Бей-Биенко Г.Я. 1980. Общая энтомология: Учебник для университетов и сель-хозвузов. 3-е изд., доп. М.: Высш. школа. 416 с.
Проворова И.Н. 2000. Борьба с насекомыми — разрушителями музейных предметов // Обзор материалов XI-й конференции Комитета консервации ИКОМ, Эдинбург, 1-6 сентября 1996 г. Художественное наследие. № 18. М.: ГосНИИР. С. 89-93.
Проворова И.Н. 2003. Насекомые в музеях // Художественное наследие. № 20 (50). М.: ГосНИИР. С. 118-129.
Bradley S. 1996. Development of an Environmental Policy for the British Museum // ICOM. Committee for Conservation. 11th Triennial Meeting, Edinburgh, 1-6 Sept.
  1996. Preprints. Vol. 1. London: James & James, Ltd. P 8-13.