Экология и география стрекоз. Лабораторный практикум (стр. 2 )

На груди у личинок находятся дыхальца, или стигмы (рис. 2, A). Две большие среднегрудные стигмы помещаются по бокам тела в интерсегментальной перегородке между передне - и заднегрудью; две маленькие заднегрудные стигмы находятся на границе между сросшимися средне - и заднегрудью над тазиком.

Ноги (рис. 2) у личинок относительно длинные и расположены по бокам груди в количестве трех пар: передние, средние и задние. Нога состоит из пяти члеников: тазика, вертлуга, бедра, голени и лапки. Тазики соединяются с грудью посредством сочленения мыщелочного типа - широкая, короткая часть ноги. Вертлуг — самый короткий из всех члеников ноги; играет большую роль у личинок стрекоз, так как представляет собой автотомический орган.

Бедро - длинный цилиндрический крепкий членик, несущий по обоим краям или длинные, нередко очень густые, волоски (обыкновенно более развитые по краю) у форм закапывающихся (Gomphinae, Libellulinae), или грубые короткие шипы у форм, живущих среди растений (Aeschninae, Coenagrionidae). Поверхность бедра покрыта густой сетью различных размеров шипов или грубых волосков, расположенных рядами.

Голень — самый длинный тонкий членик ноги, цилиндрической формы, сильно вооруженный по краям волосками или грубыми сильными шипами, а на поверхности рядами шипов, варьирующих в числе, величине и расположении.

Лапка у личинок стрекоз обычно трехчлениковая, реже (у Gomphiпае) двухчлениковая. Первый членик лапки самый короткий, последний — самый длинный, несет два подвижных коротких искривленных и острых коготка. По типу вооружения ног личинок стрекоз разделяют на волосатые и гладкие.

У личинок стрекоз брюшко шире и короче, чем взрослых насекомых. Форма брюшка очень изменчива в зависимости от принадлежности личинки тому или иному семейству или подсемейству. Так, например, у личинок Aeschninae брюшко длинное, довольно узкое (рис. 1); у личинок Gomphinae — плоское и широкое; у личинок Libellulidae — короткое и широкое; Coenagrionidae — стройное, тонкое, относительно длинное.

Брюшко состоит из 12 сегментов: десяти явственных и двух рудиментарных. В каждом сегменте различают тергит (спинное полукольцо), стернит (брюшное полукольцо) и два плейрита (боковые нластинки). Тергиты у большинства личинок стрекоз представляют собой сильно выпуклые полукольца; стерниты — прямоугольные, слабо выпуклые, почти плоские пластинки; плейриты у Anisoptera — небольшие пластинки, ясно видимые с брюшной стороны, у Zygoptera они изогнутые и почти незаметные.

Брюшко личинок у Anisoptera заканчивается анальной пирамидой (рис. 5, Б), у Zygoptera - тремя хвостовыми трахейными жабрами и двумя верхними боковыми придатками (рис. 5 В).

Рис.5 Анальная пирамида личинок Anisoptera и Zygoptera.

А - Aeschna grandis L., самец; Б - то же, самка; В - Lestes sponsa Hans., самец. анп - анальная пирамида; бж - боковая жабра; дрп - дорсальный придаток ; мав - место автотомии; оч - основная часть дорсального придатка; срж - средняя жабра; ц- церки; цо - церкоиды; Х — десятый тергит брюшка.

Хвостовые трахейные жабры личинок Zygоptera представляют собой или длинные листовидные прозрачные пластинки, или овальные пузыревидные или капсуловидные придатки (мешкообразные жабры). Хвостовые трахейные жабры (рис. 5 В) состоят из одного дорсального придатка (средняя жабра) и двух боковых придатков (боковые жабры). Средняя жабра короче боковых и помещается выше их. Средняя жабра соответствует дорсальному придатку, а две боковые двум церкам анальной пирамиды Anisоpotera (Попова, 1953).

Брюшко многих личинок стрекоз вооружено шипами различной величины и формы. Шипы играют существенную роль при определении личинок. Шипы, расположенные на средней линии брюшка, называются спинными, или дорсальными; шипы, находящиеся по краям тергитов, называются боковыми, или латеральными. Кроме этих шипов поверхность брюшка бывает покрыта множеством различной формы шипиков, бугорков, волосками. Брюшко нередко имеет отчетливый, хорошо выраженный рисунок.

Анатомическое строение личинок стрекоз

Личинки стрекоз — хищные и прожорливые насекомые, питающиеся животной пищей, не требующей продолжительного переваривания. Пищеварительный канал короткий и не имеет изгибов, подразделен на три отдела: переднюю, среднюю и заднюю кишки. Передняя и задняя кишки происходят от наружного покрова зародыша и выстланы хитиновым слоем; средняя кишка эндодермального происхождения и лишена хитинового покрова. Ротовая полость и глотка у личинок не расчленены. Слюнные железы у личинок маленькие, обыкновенно заключены в переднегруди.

Передняя кишка тянется ото рта до 11 брюшного сегмента и подразделяется на пищевод, зоб и жевательный желудок. Пищевод представляет собой узкую трубку, занимающую почти половину передней части кишки и переходящую непосредственно а большой пузыревидной формы зоб. Жевательный желудок служит для размельчения пищи. Его строение характерны для различных подсемейств, общий же план его сводится к следующему: внутренняя поверхность желудка снабжена хитиновыми складками, или полями; складки у личинок Zygоptеra большие и маленькие, равномерно чередующиеся между собой; Anisoptera — только четыре большие складки; складки несут острые большие и маленькие зубы, или крючочки, число которых варьирует в различных группах.

Средняя кишка (железистый желудок) простирается от II сегмента брюшка до задней части VII сегмента и состоит из двух зон: кольцевой (мышечной) и собственно пищеварительной (железистой). Задняя кишка простирается от VII сегмента брюшка до заднего прохода. У личинок Anisoptera задняя кишка, кроме своего прямого назначения — выделения экскрементов, является органом дыхания и до некоторой степени органом передвижения. Задняя кишка подразделяется на тонкую и прямую. В свою очередь тонкая кишка делится на короткую кишку и преректальную ампулу. Выделительные органы представлены мальпигиевыми сосудами, представляющие собрание коротких трубочек (от 50, до 70).

Центральная нервная система состоит из надглоточного и подглоточного ганглиев и брюшной нервной цепочки. Надглоточный ганглий, или мозг, находится в голове над пищеводом, подглоточиый ганглий — под пищеводом; оба узла соединены парой окологлоточных коммисур. Надглоточный ганглий состоит из трех отделов: переднего, среднего и заднего; эти отделы головы иннервируют глаза и антенны. Подглоточный ганглий иннервирует верхние и нижние челюсти и нижнюю губу. Брюшная нервная цепочка тянется вентрально вдоль груди и брюшка. Она состоит из трех грудных и восьми брюшных парных ганглиев, соединенных друг с другом нервными стволами.

Органы чувств личинок развиты хорошо. Глаза стрекоз по сложности и совершенству своего строения превосходят глаза любого другого насекомого. Глаза двоякого рода: простые (глазки) и сложные. Сложные глаза больших размеров и начинают функционировать сразу же после вылупления личинки. Органы вкуса помещаются главным образом в верхней губе и эпифаринксе в виде желтых пятнышек и многочисленных маленьких и некоторого числа больших осязательных волосков, разбросанных по поверхности этих органов.

К органам осязания относится гипофаринкс, представляющий собою мягкий хитиновый вырост, отходящий от основания нижней губы и покрытый многочисленными длинными желтыми волосками. Осязательную функцию несут также осязательные волоски, разбросанные на разных частях тела личинок; их особенно много на антеннах, по краю верхней губы, на ногах, крыловых чехликах, на конце брюшка и анальных отростках. Орrаны обоняния и слуха развиты слабо. Органы слуха, или хордотональные органы, располагаются на ногах личинок. К слуховым органам относится тимпанальный орган, расположенный на антеннах и представляющий собой маленькое круглое углубление, покрытое сверху хитиновой мембраной. Тимпанальный орган реагирует на звуковые волны. На втором членике антенн личинок Aeschna находится джонстонов орган, который состоит из больших биполярных нервных клеток, собранных в кольцо. Это орган слуха, служащий не только для анализа сотрясения, но и для анализа звуковых колебании.

Кровеносная система состоит из спинного сосуда, который представляет собою тонкую трубку, лежащую дорсально над пищеварительным каналом. Трубка простирается от IX сегмента до II, просвет ее наиболее широк в IX сегменте и наиболее узок во II, где конец трубки открывается в полость тела. Расширенная часть спинного сосуда называется сердцем, самая узкая — аортой. Сердце состоит из восьми камер, соответствующих восьми (IX—II) абдоминальным сегментам. Камеры расположены ступеньками, счет которым ведется от заднего конца брюшка. Сердце личинок делится на две части: заднее и переднее. Две первые камеры, находящиеся в IX и VIII сегментах, называются задним сердцем (все прочие — передним). Каждая камера имеет пару устьиц, через которые кровь проникает в сердце из полости тела. Устьица расположены по бокам на спинке сердца. Стенки камер заднего сердца имеют способность сокращаться и расширяться более значительно, чем стенки камер переднего.

Трахейная система личинки приспособлена к получению необходимого для дыхания кислорода из воды; для этого служат специальные органы — трахейные жабры, от которых идут ветви к главным трахейным стволам. Стволы соответственно их положению носят названия дорсального, висцерального и вентрального. В трахейной системе брюшка дорсальные стволы – самые толстые, окрашены в красноватый или медный цвет. В области III — IV сегментов они сильно загибаются кнаружи. У заднего конца VII сегмента каждый ствол делится на две ветви; одна резко поворачивает кнаружи и принимает в себя короткую ветвь от соединения висцеральных и вентральных стволов, а затем поворачивает назад для снабжения боков IX и Х сегментов, a y Zygoptera боковой хвостовой жабры. Другая ветвь поворачивает внутрь для снабжения задней части прямой кишки, анальной области, а у Zygoptera — средней хвостовой жабры. Хвостовые жабры по внешнему виду бывают: трехгранные (Calopteryx), пузыреобразные, или мешкообразные (Epalllage), пластинчатые (Lestes, Coenagrion). (Попова, 1953; Кетенчиев, Козьминов, 2001).

Биология и экология личинок

Личинки стрекоз ведут водный образ жизни. Они предпочитают преимущественно стоячие или медленно текущие водоемы (область зарослей озер, прудов, канав, каналов, стариц, затонов, болот и т. д.); некоторые из них живут в реках с более или менее сильным течением (Epallage, Сalopteryx, Gomphus). Личинки встречаются не только в пресных, но и в солоноватых водах, где они обитают в прибрежных лагунах, залива и в бухтах.