ЭНТОМОЛОГИЧЕСКИЕ ВОСПОМИНАНИЯ 4: ГЛАВНОЕ - НОГИ (С ЗАГАДКАМИ)

Здравствуйте, друзья!
Рада вас приветствовать в рамках рубрики "Энтомологических воспоминаний" (начало ЗДЕСЬ). В предыдущих выпусках  (часть 2 и часть 3) речь шла о хитиновом покрове насекомых. А сегодня речь пойдет о конечностях с вкраплениями из моих загадок, которые я писала для своего сыночка, когда тот был маленьким.

Ноги - это не роскошь, а средство передвижения.

У насекомых три пары конечностей, за это их еще называют шестиногими. Каждая конечность состоит из членников, которые соединяются между собой суставами, и крепятся все конечности в районе грудного отдела насекомого. Рассмотрим их строение и разнообразие на рисунке. Принцип устройства конечности такой:

1) Тазик - это широкий основной членник конечности, который соединяет ее с грудным отделом насекомого.
2) Вертлуг - кольцевой членник, который усиливает подвижность конечности. Вертлуг есть только у взрослой стадии насекомого (имаго), а у личинок мы вертлужного кольца не обнаружим. У жужелиц вертлуг имеет защитные выросты, шипы.
3) Бедро - самый крупный и массивный членник конечностей.
4) Голень - вытянутый членник, как правило, наиболее длинный.
5) Лапка - составлена из нескольких  мелких членников (не более пяти), на последнем есть пара коготков (или один)

Выросты на голени конечности жужелицы под микроскопом

Конечности, часто имеют различные выросты в виде волосков или шипиков. Эти выросты часто используются при определении биологического вида насекомого как систематический признак.

Строение конечностей  может видоизменяться в зависимости от среды обитания и образа жизни насекомых. Наиболее типично устроенной является ходильная или бегательная конечность. Этот тип конечности наиболее часто встречается среди насекомых. Именно он появился в эволюции первым, и на основе  бегательной конечности шли все остальные преобразования.

Бегательная конечность жужелицы

Как не вспомнить здесь слова Шекспира:

Экономична мудрость бытия,

Все новое в нем шьется из старья.

Самыми узнаваемыми видоизменениями являются прыгательные конечности, что характерны для прямокрылых насекомых (кузнечиков, саранчи). Голень и бедро значительно увеличиваются в размерах. Это видоизменение справедливо только для третьей пары конечностей. 

Зеленая спинка,
А в ножках - пружинка,
На скрипке играет,
Народ удивляет.
А слышит он ногами -
Подколенными ушами.
(Автор: Астраханцева О.А.)

Многие знают, что уши у кузнечиков находятся на ногах. Но лишь немногие их видели. Вам я покажу, где искать эти уши. Уши у кузнечика - это не совсем уши, в нашем понимании, а правильнее будет называть орган слуха кузнечика - тимпанальным органом. 

Тимпанальный орган находится на  первой паре конечностей на голени, в местечке близком к коленке и представляет собой овальные отверстия, затянутые мембраной. Они видны невооруженным взглядом.

Овальные тимпанальные органы слуха у кузнечика на первой паре конечностей

Под землей она живет,

День-деньской подкоп ведет.

И похожа на сверчка,

Держит в лапках два совка.

(Автор: Астраханцева О.А.)

Копательные (роющие) конечности имеют насекомые обитающие в почве.  Видоизменяется первая пара конечностей. Они становятся более мощными. У медведок (родственницы саранчи), конечность укорачивается, мышцы усиливаются, а лапка превращается в плоский с зазубринами инструмент для разбивания мелких комочков почвы и продвижения под землей. 

Роющие конечности имеет и личинка цикады, ведущая подземный образ жизни. Происходит уплощение голени и бедра, кроме того, на них появляются шипы, обеспечивая продвижение под землей среди корней. Роющие конечности можно сравнить с лопатами или ковшиками миниатюрных экскаваторов.

Медведка и личинка цикады - обладатели роющих конечностей.

Молит Бога он смиренно,

Пищу ниспослать мгновенно.

Лапки он в мольбе сложил,

Глазки к небу обратил.

Только в лапках пилы есть,

И зубцов на них не счесть.

Если муха подлетит,

То в ловушку угодит.

(Автор: Астраханцева О.А.)

Передние ноги также видоизменяются в хватательные конечности у  богомола. Они представляют собой увеличенные и усиленные шипами бедра и немного укороченной по сравнению с ним, голени, но тоже усеянные острыми зубчиками. Конечности служат не только для захвата добычи, но и для выяснения отношений между друг другом. 

Их можно сравнить с зазубренными ножницами. Такие массивные передние конечности, изменили ориентацию тела богомола в пространстве: он вынужден располагать тело вертикально относительно поверхности, на которой находится.

Прицепные конечности, характерны для паразитических насекомых, например для вшей. Представляют собой также видоизменение передней пары конечностей.  Такая конструкция, позволяет им закрепляться на волосяном покрове хозяина, являясь, таким образом, приспособлением к эктопаразитическому образу жизни (то есть к паразитированию на покровах хозяина). Ни дать ни взять, прищепки.

Мы сидели на причале,

Вдруг жука мы увидали:

Плавал жук тот и нырял,

Воду лихо загребал:

Ноги - чистое весло!

Вот букашке повезло!

(Автор: Астраханцева О.А.)

Плавательными конечностями обзавелись водные насекомые, например, жуки плавунцы и клоп-гладыш. Как правило, видоизменяется третья пара конечностей, за счет плоских выростов, которые формируют маленькое весло.

Плавательные конечности у жуков плавунцов

У пчел и шмелей на голени и лапках третьей пары конечностей появляется очень интересное видоизменение - корзиночка. Корзиночка используется для сбора пыльцы растений. Такие конечности называют собирательными. Корзиночки позволяют собирать значительное количество пыльцы за один вылет, экономя энергию, повышая объемы заготовок.

Собирательная конечность шмеля с корзиночками, полными пыльцой

Таким образом, можно увидеть следующую закономерность: видоизменяются не все пары конечностей, а крайние (либо передние, либо задние), это носит тип частного приспособления к окружающей среде обитания. Вторая пара конечностей обычно остается неизменной, оставаясь в рамках прототипа - ходильной или бегательной конечности.

С детьми будет интересно понаблюдать за насекомыми, определяя тип их конечностей. Интересно предположить для чего им нужны такие конечности, что насекомые ими делают.  Можно также поиграть в аналогии, выясняя на какие инструменты похожи ноги по принципу работы. Ведь подсматривая за тем, как устроены живые организмы человек создал множество изобретений, даже есть такая наука - бионика.

Интересно понаблюдать за работой мушиных лапок.  
Муха может ходить по потолку благодаря своим конечностям. Между коготками лапок у мух есть подушечки выделяющие жиры и сахара, они то и обеспечивает мухе силу капиллярного сцепления с поверхностью. 

Жужжит и летает,

Собой удивляет:

Вниз головой

Сидит над тобой,

По потолку шагает.

С кем такое бывает?
(Автор: Астраханцева О.А.)

Если еще внимательнее смотреть, то вы заметите, что не все лапки используются для  прикрепления к потолку, а половину. Потому что для мухи сложность состоит не в том, чтобы  прилепиться к поверхности, а отлепиться от нее. Поэтому, если муха чувствует опасность, то использует для соединения с поверхностью всего две лапки, чтобы успеть вовремя улететь с места событий.

На фото видно, что опорной является только нога средней пары конечностей,
а передняя и задняя пара лишь слегка  касается коры березы

Все замечали, наверное, как она потирает передние лапки, словно что-то замышляет))) На самом деле, муха чистит ту часть лапок на которой сосредоточены вкусовые рецепторы от жирного налета, который выделяют подушечки под коготками. Получается, чтобы оценить качество пищи ей вовсе не нужно использовать ротовой аппарат, а достаточно только пощупать лапкой. Если лапки определят что-то вкусненькое, то муха сразу выдвигает свой хоботок.

Как видим, ноги насекомых не так просты, и являются не только средством передвижения.  Но и это еще не все их таланты. Именно, ноги, способные к пластичному видоизменению, создали усики насекомых, ротовые и половые аппараты!  Но эту тайну я поведаю в следующий раз.
Надеюсь было интересно и вы нашли для себя что-нибудь неожиданное! Если Вам понравилось, поделитесь постом в социальных сетях. Желаю радости открытий!