Ноги насекомых

Ноги насекомых — конечности, предназначенные для передвижения насекомых по твердой поверхности.

Все насекомые имеют шесть ног, из-за чего иногда класс раньше называли Hexapoda — шестиногими.[1] Ноги прикрепляются к нижней стороне груди (торакса) — по одной паре ног к каждому грудному членику.

Внешнее строение

Как и у остальных членистоногих, ноги насекомых состоят из стандартного набора члеников, каждый из которых имеет свое название и функцию. У насекомых выделяют 5 частей ноги:

  • Тазик (coxa)
  • Вертлуг (trochanter)
  • Бедро (femur)
  • Голень (tibia)
  • Лапка (tarsus)

Нога крепится к туловищу с помощью тазика. Его основа лежит в тазиковом углублении груди. Оно шарообразное, что обеспечивает свободное движение ноги в разных плоскостях. Между тазиком и бедром расположен вертлуг (1-2 членика). Это увеличивает подвижность бедра. Бедро большое и массивное, ведь в нем сосредоточены мышцы, которые обеспечивают движение ноги. Поэтому бёдра особенно мощные у насекомых, пользующихся ногами для копания грунта или прыжков.

У самца клопа-краевика Anisoscelis gradadia с Никарагуа задние голени имеют причудливые выросты. Вероятно, это — вторичный половой признак

Голень может иметь заострённые выросты вдоль своего края и на вершине. Лапка обычно состоит из нескольких (2-5) члеников, на вершине имеет пару коготков. Часто между ними еще есть присоска (аролия).[2] Лапка может включать следующие элементы:

  • Претарсус, конечный членик (pretarsus)
    • Коготки (ungues, единственное unguis)
  • Подушечка (pulvillus)
  • Емподий (empodium)
  • Аролий (arolium)

Иногда лапки снизу покрыты густыми короткими волосками. Эти волоски образуют подошву. Особое строение лапок позволяет насекомым держаться и передвигаться по гладким поверхностям (стекло) или вверх ногами (мухи на потолке).

Прыткому хищнику — жужелице Carabus auratus нетрудно было догнать добычу — улитку

На схеме показано строение так называемой ходильной ноги. Такие конечности имеет подавляющее большинство насекомых. Очень похожа на нее беговая нога, но она длиннее и стройнее ходильной. Беговые ноги имеют насекомые, которые обычно быстро передвигаются. В основном это хищники, например, жуки-жужелицы .

Как правило, передние ноги короче средних и задних. Насекомые передвигаются в основном благодаря крыльям, а ноги используют, главным образом, для прикрепления к поверхности. По этой причине передние ноги дневных бабочек нимфалид заметно меньше, чем средние и задние. У бабочек сатирид передние ноги почти незаметны и скрыты среди волосков на груди.[3]

Иногда складывается впечатление, что гусеницы и личинки пилильщиков имеют больше ног, чем остальные насекомые. На самом деле, у них тоже шесть ног, но позади них расположены несколько пар присосок.

Личинки вишнёвой мухи Rhagoletis cerasi. Личинки многих мух живут внутри их пищи или рядом с ней. Перемещаются они ползая и ног не имеют.
Щитовка Ceroplastes rubens. Самки щитовок всю жизнь проводят на одном месте, медленно высасывая сок растений. В связи с неподвижным образом жизни они лишены ног[2] .
Гусеница бабочки махаона Papilio machaon. Ее настоящие ноги — лишь передние три пары, остальные — присоски, что видно на фотографии.

Перемещение с помощью ног

Исходное и основное назначение ног — обеспечивать перемещение тела по твердым плоскостям.

Благодаря строению и сложной системе мышц нога насекомых может двигаться в самых разнообразных плоскостях. В каждый момент передвижения тело опирается на три ноги — минимальное количество опор, которые обеспечивают ему стабильность в пространстве. При этом передняя нога, цепляясь коготками, тянет тело вперед, а средней и задней насекомое отталкивается от поверхности.[3]

Типы ног

Насекомые освоили разные среды обитания и способы передвижения в них. Кроме того, ноги часто берут на себя дополнительные функции, не связанные с перемещением тела. В результате исходная схема строения ноги существенно измененилась. Различают по меньшей мере шесть типов ног насекомых[2] :

Богомол обыкновенный Mantis religiosa имеет хватательные передние ноги. Они удлиненные, бедра и голени имеют острые шипы и надежно захватывают добычу, как зубчатые ножницы. Они есть и у других хищных насекомых, которые подстерегают жертву или подкрадываются к ней.[2]
Жук-плавунец Dytiscus marginalis. Задние ноги жуков — плавунцов, водолюбов, вертячек, клопов гладыша называют плавательными. Их голень и членики задних лапок плоские, покрыты гребешками эластичных волосков. Нога напоминает весло или рыбий плавник[4]
Зелёный кузнечик — Tettigonia viridissima. Прямокрылые — кузнечики, саранча, сверчки имеют удлиненные задние бедра и голени (подобно кенгуру и тушканчикам), бедра утолщенные. Среди насекомых прыгательные ноги имеют также блохи, некоторые жуки-листоеды и тли.[3]
Копательные ноги свойственны насекомым, населяющим почву. У медведок (Gryllotalpa) передние ноги напоминают когтистые лапы крота — широкие, сильные, с острозубчатыми пластинками. Жуки-навозники роют землю ногами, голени которых расширены и снабжены зубцами вдоль переднего края.[5]
Собирательные ноги присущи перепончатокрылым, которые запасают цветочную пыльцу. У медоносной пчелы (Apis mellifera) на задних голенях есть ямка окаймленная длинными крепкими волосками. Край голени зазубрен как расческа. Им пчела вычесывает пыльцу с волосков, покрывающих тело, и она собирается в корзине в виде рыхлого комка.
Вошь человеческая (Pediculus humanus). У вшей голень имеет на верхушке вырост и долгий зубчатый коготок на едином членике лапки. Коготок охватывает волос или перо, будто щипцами. Прицепные ноги имеют паразиты, которым жизненно необходимо крепко держаться на теле хозяина, ухватившись за волос или перо.

Интересные факты[3]

  • Постельный клоп движется со скоростью 125 см/мин, а человеческая вошь — 33 см/мин.
  • Блоха прыгает на 32 см в длину и на 19 см в высоту.
  • Жуки-навозники делают комок навоза в форме шара с помощью изогнутых передних голеней. Жук хлопает ими навоз, пока его поверхность не станет такой же кривизны, как голень.
Длинные, широко расставленные средние и задние ноги клопов-водомерок позволяют им держаться на поверхностной пленке воды и уверенно бегать по ней. Похожие ноги имеют комары, которые, сидя на воде, откладывают яйца
  • Поверхность тела плавунцов очень гладкая. Это нужно для того, чтобы ни одна шероховатость не снижала скорость при движении в воде. Передние ноги самца снабжены диском с многочисленными присосками для того, чтобы удержать самку во время спаривания. Они неподвижно фиксируются на гладкой и мокрой поверхности туловища самки.
  • Плавательные средние ноги имеет куколка ручейников. Завершая на дне водоема превращения в имаго, куколка выходит из кокона и плывет к берегу — ведь взрослое насекомое обитает на суше.
  • Насекомые с помощью ног чистят свое тело и для этого на ногах могут иметь специальные приспособления. Например, пчелы, очищая усики, протягивают их через глубокую вырезку с расческой на передних лапках.

Примечания

  1. ↑ Биологический энциклопедический словарь. Гл. ред. М. С. Гиляров. М.: «Советская энциклопедия», 1986. — 831 с. — Тираж 100 000 экз.
  2. ↑ 1 2 3 4 Росс Г., Росс Ч., Росс, Д. Энтомология. Пер. под ред. Г. А. Мазохина-Поршнякова. — М.: «Мир», 1985. — 576 с. — Тираж 10 000 экз.
  3. ↑ 1 2 3 4 Шванвич Б. Н. Курс общей энтомологии: Введение в изучение строения и функций тела насекомых (Учебник для гос. университетов) М.—Л.: «Советск. наука», 1949. 900 с.- 10 000 экз.
  4. ↑ Жизнь животных. 2-е изд. Т. 3. Членистоногие, Трилобиты, Хелицеровые, Трахейнодышащие, Онихофоры. Под ред. М. С. Гилярова и Ф. Н. Правдина. — М.: «Просвещение», 1984. — 464 с. — Тираж 300 000 экз.
  5. ↑ Определитель насекомых европейской части СССР. Т. II. Жесткокрылые и веерокрылые. / под общ. ред. чл.-корр. Г. Я. Бей-Биенко. — М.-Л.: «Наука», 1965. — 668 с. — (Определители по фауне СССР, издаваемые Зоологическим институтом АН СССР; вып. 89.). — 5700 экз.