Внешнее строение саранчовых

25.01.2016

Тело саранчовых, как и других насекомых, состоит из трех основных отделов: голова, грудь, брюшко (рис. 2).
Голова. Обычно овальная или треугольная, реже коническая (рис. 3—5). Передняя часть головы называется лбом, который по отношению к верхней поверхности головы, при рассматривании в профиль, может иметь различную степень наклона, образуя с ней тупой или острый угол.
Вдоль середины лба проходит заметно приподнятое плоское или вдавленное лобное ребро. Степень наклона лба и строение лобного ребра имеют большое значение в систематике саранчовых. Почти посредине лобного ребра размещен простой глазок, а два других находятся в верхней части лба несколько впереди от сложных фасеточных глаз.

Внешнее строение саранчовых

Сложный глаз состоит из большого числа омматидиев, представленных снаружи в виде многоугольных ячеек — фасеток. Полагают, что, пользуясь сложными глазами, саранчовые могут определять окраску и форму рассматриваемого предмета, расстояние до его местонахождения, направление движения и поляризованный свет.
Простые глазки по своему строению не соответствуют омматидиям сложных глаз. Роль их не вполне понятна.
По бокам лобного ребра и, как правило, несколько выше срединного глазка находятся усиковые впадины, в которых расположены основания усиков. Усики у саранчовых выполняют функцию органа обоняния, осязания и, видимо, своеобразного аэродинамического компаса, позволяющего определять скорость, а также направление движения воздушных масс и соответствующим образом ориентировать взлетающую или летящую саранчу по отношению к ним.
Усики бывают нитевидные, булавовидные или мечевидные.
Длина усиков и форма их строения являются также очень важным систематическим признаком.
Внешнее строение саранчовых
Внешнее строение саранчовых

Верхняя передняя часть головы между глазами называется теменем, а задняя, позади глаз, — затылком. Поверхность темени плоская, либо несколько вдавленная. Иногда на темени имеется теменной киль — продольное ребрышко. При рассматривании в профиль поверхность темени может быть ровной или наклоненной вперед. В передней части темени часто располагаются теменные ямки, местоположение и форма которых имеют очень большое систематическое значение.
Нижний край лба граничит с наличником, который в свою очередь нижним краем граничит с верхней губой, прикрывающей сверху ротовой аппарат.
Ротовой аппарат состоит из пары сильных и твердых нерасчлененных верхних челюстей, имеющих на внутренней стороне хорошо выраженные зубцы, из пары расчлененных нижних челюстей и непарной, но также расчлененной нижней губы. Нижние челюсти имеют по одному 5-члениковому челюстному щупику, а нижняя губа — два 3-члениковых губных щупика.
Внешнее строение саранчовых
Внешнее строение саранчовых

Установлено, что особенности структуры верхних челюстей находятся в тесной зависимости от характера пищи, принимаемой различными видами саранчовых. Например, виды, принимающие в пищу широколиственную растительность, имеют довольно острозубчатые резцы (зубцы вершинной половины челюсти) и угловатые коренные зубцы, соответствующие углублениям на противоположной челюсти. Виды, питающиеся более грубой пищей, например злаками, обладают менее острозазубренными резцами, а в коренной части их челюстей вместо угловатых зубцов расположен ряд параллельных ребрышек, позволяющих более тщательно перетирать грубый- корм. Челюстные и губные щупики играют роль органов химического чувства и позволяют саранчовым определять запах и вкус принимаемой ими пищи.
Внешнее строение саранчовых

Грудь и ее придатки. У саранчовых грудь состоит из передне-, средне- и заднегруди (рис. 6 и 7).
Переднегрудь. Развита переднегрудь сильнее остальных сегментов и покрыта сверху и по бокам особой пластинкой, называемой переднеспинкой.
Верхняя часть переднеспинки называется диском, а боковая — боковыми лопастями. Форма переднеспинки может быть весьма разнообразной, например крышевидной (продольно-двускатной), перетянутой (суженной в средней части и расширенной вперед и назад) или иной.
Вдоль средины переднеспинки проходит срединный киль — выпуклое ребрышко, часто хорошо заметное, а по бокам боковые кили, нередко стертые или замененные светлыми полосками. Срединный киль чаще бывает линейным, в виде слегка приподнятого ребрышка, но иногда он достигает значительной высоты, представляя подобие гребня, цельного или рассеченного на отдельные лопасти. Боковые кили в отличие от срединного никогда не бывают очень высокими. Они могут быть прямыми (параллельными или расходящимися назад) или в разной степени вогнутыми в средней части, нередко прерывающимися или не доходящими до заднего края переднеспинки.
Поверхность переднеспинки обычно пересечена одной — тремя поперечными бороздками, степень развития оборот, едва заметные. Задняя поперечная бороздка бывает четче выражена и ее принято считать основной, она делит переднеспинку на две части — переднюю, называемую прозоной, и заднюю, именуемую метазоной.
Внешнее строение саранчовых

Снизу переднегрудь несет пару ног, между основаниями которых может находиться бугорок или выступ различной формы. Нередко этот участок переднегруди может быть совершенно ровным. У некоторых видов передний край переднегруди сильно пластинчато приподнят и образует своеобразный воротничок, прикрывающий ротовые органы снизу. Все эти признаки имеют очень большое значение в систематике саранчовых.
Средне- и заднегрудь. У крылатых форм средне- и заднегрудь сверху прикрыта крыльями, а у бескрылых форм верхние полукольца этих сегментов — средне- и заднеспинка — часто бывают открытыми, имея разнообразную структуру поверхности и продольные кили. Нижние полукольца средне- и заднегруди тесно слиты между собой и образуют общую грудную пластинку, которая с помощью сильно изогнутой и сравнительно резко выраженной на ней поперечной бороздки все же заметно делится на средне- и заднегруди (см. рис. 6).
Боковые части средне- и заднегруди (см. рис. 7) образованы плотными, но разделенными косым швом, бочками, или плеврами, в нижней части которых расположена вторая пара грудных дыхалец (первая пара грудных дыхалец обычно располагается под задними углами боковых лопастей переднеспинки и снаружи не видна). Каждый бочок, или плевра, делится косым швом на две пластинки — переднюю, или эпистерн, и заднюю, или эпимер. Поверхность бочков у разных видов может иметь различную структуру.
На груди имеются придатки — ноги и крылья. Ноги (рис. 8) состоят из тазика, вертлуга, бедра, голени и 3-члениковой лапки. Передняя и средняя пары ног являются ходильными и очень похожи одна на другую. Задние ноги прыгательные и отличаются от передних большими размерами и заметно утолщенными бедрами, наличием шипов на голенях и длиной лапок.
Бедра задних ног сжаты с боков, заметно расширены у основания и сужены к вершине. Вдоль бедер проходят обычно хорошо выраженные выпуклые, гладкие или зубчатые кили. По верхней и нижней частям бедра проходят верхний и нижний кили, отделяющие наружную поверхность бедра от внутренней, обращенной к телу. Кроме того, на каждой поверхности бедра имеется еще по паре килей — на наружной — верхний к нижний наружные, а на внутренней — верхний и нижний внутренние.
На нижней стороне бедра задней ноги имеется небольшой, но хорошо заметный сосочек, называемый органом Бруннера. На внутренней поверхности задних бедер расположено слегка приподнятое продольное ребрышко, которое играет важную роль в аппарате для стрекотания. Наиболее распространенный тип такого аппарата основан на принципе трения внутренней стороны заднего бедра о жилки надкрылья.
Внешнее строение саранчовых

Голени обычно заметно тоньше бедер, только у самцов сибирской кобылки на передних ногах они сильно утолщенные и имеют грушевидную форму. На верхней наружной и внутренней стороне голеней задних ног расположены неподвижные шипы, имеющие различную длину и форму; вершина голени снизу несет две пары подвижных шпор.
Лапки саранчовых состоят из трех члеников. К последнему членику прикреплена пара коготков, между которыми размещается присоска, иногда хорошо заметная, особенно у саранчовых, обитающих среди растений, и, наоборот, она мала у видов, предпочитающих поверхность земли.
Присоска помогает саранчовым лучше удерживаться на вертикальной поверхности, на стеблях растений.
Крылья обычно развиты в числе двух пар. Первая, пара, называемая надкрыльями, прикреплена к средне-спинке. Обычно они бывают сравнительно узкими, кожистыми, почти непрозрачными, с густым жилкованием. Вторая пара, или собственно крылья, прикреплена к заднеспинке. Если крылья хорошо развиты, то всегда бывают сравнительно широкими, очень тонкими и прозрачными, веерообразно складывающимися, с редким жилкованием. У некоторых видов крылья ярко окрашены и имеют темные пятна или перевязи.
Жилкование крыльев и их окраска имеют большое значение в систематике. Жилка, идущая по переднему краю крыла, называется костальной. Далее за ней следуют субкостальнаЯ, радиальная, медиальная, передняя и задняя кубитальная, первая и вторая анальная и, наконец, югальные, развитые только на задних крыльях и входящие в состав их веера.
Внешнее строение саранчовых

Жилки делят надкрылья и крылья на ряд полей, каждое из которых имеет определенное название (рис. 9).
У ряда видов наблюдается различная степень развитости крыловых органов и жилок в зависимости от пола. Например, у некоторых видов рода Bryodema Fieb. самцы имеют хорошо развитые крылья и надкрылья, в то время как у самок они сильно укорочены. Имеются виды почти совершенно бескрылые, в частности виды из рода Conophyma Zub., и такие, у которых хорошо развиты надкрылья, а крылья существуют лишь в виде зачатков (Diexis gussakovskii Mir.).
Строение брюшка. Брюшко состоит из твердых хитиновых колец, каждое из которых подразделяется на верхнее полукольцо — терпит и нижнее — стернит, соединяющиеся тонкой растягивающейся перепонкой. Количество тергитов и стернитов неодинаково (рис. 10 и 11). Тергитов у обоих полов имеется по 10, а стернитов у самцов — 9, у самок — 8.
Внешнее строение саранчовых
Внешнее строение саранчовых

У большинства настоящих саранчовых по бокам первого тергита расположены слуховые (тимпанальные) органы в форме относительно небольших овальных или круглых отверстий, затянутых тонкой прозрачной перепонкой и нередко прикрытых также хитиновой пластинкой, называемой тимпанальной лопастью (см. рис. 7). Размер тимпанальной лопасти и форма отверстия имеют большое значение в систематике саранчовых и являются одним из основных признаков в разграничении близких родов и сходных между собой видов.
В нижней части тергитов находятся небольшие отверстия-дыхальца. По бокам конца 10-го тергита расположены церки, форма которых может быть очень различной. Церки, видимо, играют важную роль органов чувств, с помощью которых, например, самки при откладке кубышек определяют степень влажности почвы, ее температуру, химический и механический состав и т. д. Между церками, несколько выше их, расположена анальная пластинка, или эпипрокт, представляющая видоизмененный остаток 11-го брюшного сегмента. Ниже эпипрокта расположена пара обычно треугольных пластинок, или парапроктов, также являющихся остатком 11-го тергита.
Нижняя часть брюшка заканчивается генитальной пластинкой, которая у самцов образована 9-м, а у самок 8 м стер гитами. Генитальная пластинка самца коническообразная и несколько изогнутая вверх, несет внутри себя сильно хитинизированный и сложно устроенный копулятивный аппарат.
Генитальная пластинка самки всегда расположена с нижней стороны брюшка. Между нею и анальной пластинкой находится яйцеклад, состоящий из 3 пар створок — внутренней невидимой и сильно хитинизированных, хорошо заметных верхней и нижней, называемых наружными.
По своей форме яйцеклад может быть различным, но наиболее часто встречающимися типами являются крючковидный и пиловидный. Первый тип присущ видам, откладывающим яйца в землю (виды родов Calliptamus Serv., Chorthippus Fieb., Oedipoda Latr. и многие другие), и отличается тем, что вершина створок крючковидно изогнута.
Второй тип наблюдается у видов, производящих откладку яиц в стебли растений, растительные остатки и другие подобные места (представители родов Chrysochraon Fisch., Oxya Serv. и др.), и отличается обычно более узкими, удлиненными и зазубренными по наружному краю створками.
Форма и строение отдельных элементов брюшка имеют большое значение в систематике саранчовых.
Покровы тела. Все тело саранчовых покрыто сравнительно плотной оболочкой, состоящей из следующих трех основных слоев: кутикулы, гиподермы и базальной перепонки.
Кутикула. Наружную часть кожи составляет кутикула, которая не имеет клеточного строения и является продуктом гиподермы. Она представляет наружный хитинизированный скелет, служит опорой для прикрепления мышц и является механической защитой от внешних воздействий. Через нее почти совершенно не пропускается вода, но довольно свободно могут проникать многие органические соединения, например масла, некоторые углеводы, продукты нефтеперегонки, ряд хлор-и фосфорорганических ядохимикатов и т. д. В кутикуле различаются два слоя: наружный, или эпикутикула, и внутренний, или прокутикула.
Гиподерма. Состоит гиподерма из одного слоя клеток, подстилающих кутикулу. Функция гиподермы заключается в образовании кутикулы, кроме того, она выделяет линочную жидкость, необходимую для отделения старой кутикулы во время линьки.
Базальная перепонка. Подстилает гиподерму базальная перепонка. Она обычно бывает очень тонкой, различается с трудом и не имеет клеточной структуры. Полагают, что она является производной кровяных клеток.
Скульптурные образования. На поверхности кожи саранчовых часто наблюдается различного рода скульптура в виде морщинок, ребрышек, вдавленных точек, сферических бугорков или остроугольных шипиков.
Отмечено, что толщина кожного покрова и степень развития на нем скульптуры связаны с характером жизни саранчового. Кожный покров и скульптура сильнее развиты у саранчовых, обитающих на открытой поверхности почвы и особенно среди пустынь. Наоборот, У видов, живущих на растениях, хитиновая оболочка нередко бывает довольно тонкой, относительно мягкой и почти гладкой.
Волоски, щетинки, железы. На теле саранчовых, кроме скульптурных образований, имеются различного рода волоски, щетинки и железы. Отдельные волоски и щетинки безусловно играют роль чувствительных придатков, с помощью которых саранчовые определяют, например, направление ветра, запах и т. д.
Железы служат органами выделения различных экскретов и секретов.
Окраска тела. Тело саранчовых имеет разнообразную окраску, которая может быть пестрой или одноцветной.
У саранчовых — обитателей растений — преобладают желтые или зеленые цвета, а у геофилов — серые или бурые (как правило), иногда угольно-черные (Calliptamus coelesyriensis G.-T., некоторые личинки азиатской саранчи одиночной фазы и др.).
Независимо от характера окраски, общий тон ее обычно совпадает с цветом окружающей среды и таким образом часто очень хорошо маскирует саранчовое. Это дает основание полагать, что окраска тела у саранчовых является своеобразной адаптацией, имеющей защитное свойство и играющей определенную роль в жизни этих насекомых. Кроме того, она имеет значение в терморегуляции тела саранчовых.
Окраска крыльев и ног принимается за один из важных систематических признаков. Окраска наружных покровов тела зависит главным образам от отлагающихся в кутикуле и находящихся под ней пигментов, среди которых наиболее часто обнаруживаются меланины, каротиноиды и инсектовердин.
Меланины являются сложными веществами белкового характера, образующимися в процессе обмена веществ. Они могут окрашивать тело в желтые, бурые и черные цвета различных оттенков, а также способны поглощать лучи солнца, трансформировать их в тепловую энергию и таким образом играть определенную роль в процессах терморегуляции тела.
Каротиноиды обусловливают желтую и красную окраску тела. Основным их источником является каротин растений и близкие пигменты, которые откладываются в кожных покровах, но также могут находиться и в крови насекомого.
Инсектовердин окрашивает саранчовых в травянисто-зеленый цвет. Блеск тела, его матовость и некоторые цвета часто бывают связаны с явлениями дифракции или интерференции света, обусловленных особенностями скульптуры кутикулы.