Кузнечики

Кузнечики (лат. Tettigoniidae) — семейство прямокрылых насекомых, включающее более 6800 видов. Относятся к подотряду длинноусых (Ensifera). Распространены по всему миру, за исключением Антарктиды, наибольшее разнообразие наблюдается в тропических и субтропических регионах. Характеризуются длинными усиками, превышающими длину тела, и способностью издавать стрекочущие звуки (стридуляцию). В отличие от саранчовых, кузнечики ведут преимущественно хищный или смешанный образ жизни, хотя среди них встречаются и растительноядные виды.

Морфология и анатомия

Тело кузнечиков, как и других прямокрылых, состоит из трёх отделов: головы, груди и брюшка. Длина тела варьирует от 5 мм до 12 см (у некоторых тропических видов). Окраска чаще всего зелёная, бурая или серая, что служит маскировкой в траве и листве. У многих видов развита мимикрия — подражание листьям, веточкам или коре деревьев.

Голова

Голова гипогнатическая (ротовой аппарат направлен вниз). Усики длинные, нитевидные или щетинковидные, состоят из множества члеников (от 30 до 1000). Сложные глаза крупные, фасеточные, между ними расположены три простых глазка (оцеллия). Ротовой аппарат грызущего типа, мощные мандибулы приспособлены для разрывания добычи или перетирания растительной пищи.

Грудь

Переднеспинка крупная, часто с боковыми килями или выростами. Крылья обычно две пары: передние — узкие, кожистые, выполняют защитную функцию (надкрылья); задние — широкие, перепончатые, складываются веером под передними. У некоторых видов крылья редуцированы, особенно у самок. Ноги бегательного типа. Задние ноги прыгательные, с сильно утолщёнными бёдрами, что позволяет совершать прыжки на расстояние до 20 раз превышающее длину тела. На голенях передних ног расположены тимпанальные органы слуха.

Брюшко

Брюшко состоит из 10 сегментов. На конце брюшка у самок расположен яйцеклад, который может быть саблевидным, серповидным или мечевидным. У самцов на конце брюшка находятся церки (парные придатки) и генитальная пластинка. Органы стрекотания (стридуляционный аппарат) расположены на надкрыльях у самцов: на правом надкрылье — зеркальце (резонирующая мембрана), на левом — смычок (зазубренная жилка). При трении смычка о зеркальце возникает звук.

Физиология

Дыхание

Дыхательная система трахейная. Воздух поступает через дыхальца (стигмы), расположенные по бокам груди и брюшка. Трахеи ветвятся и доставляют кислород непосредственно к клеткам.

Кровообращение

Кровеносная система незамкнутая. Гемолимфа (аналог крови) перекачивается сердцем — трубчатым органом, расположенным на спинной стороне брюшка. Гемолимфа омывает внутренние органы, выполняя транспортную и иммунную функции.

Нервная система

Нервная система состоит из надглоточного и подглоточного ганглиев, а также брюшной нервной цепочки. Органы чувств хорошо развиты: зрение (фасеточные глаза), слух (тимпанальные органы на передних ногах), осязание (усики) и обоняние (антенны и ротовые придатки).

Размножение

Размножение половое. Оплодотворение внутреннее. Самец привлекает самку стрекотанием. После спаривания самка откладывает яйца в почву, стебли растений или трещины коры с помощью яйцеклада. Яйца зимуют. Личинки (нимфы) развиваются в течение нескольких месяцев, проходя 5–8 линек. Развитие с неполным превращением (без стадии куколки). Взрослые особи (имаго) живут от нескольких недель до нескольких месяцев.

Экология и поведение

Питание

Большинство кузнечиков — хищники или всеядные. Они охотятся на мелких насекомых (тли, гусеницы, мухи), пауков, а также поедают растительную пищу (листья, цветы, семена). Некоторые виды, например, зелёный кузнечик (Tettigonia viridissima), являются активными хищниками, способными ловить даже мелких ящериц. Растительноядные виды (например, из рода Phaneroptera) могут наносить вред сельскохозяйственным культурам.

Стридуляция

Стрекотание — характерная особенность самцов кузнечиков. Оно служит для привлечения самок и обозначения территории. Каждый вид имеет свой уникальный «песенный репертуар». Звук может быть высоким, низким, трескучим или мелодичным. Частота стрекотания зависит от температуры окружающей среды (чем теплее, тем чаще). Некоторые виды способны издавать звуки также трением задних ног о надкрылья.

Слух

Тимпанальные органы (аналог барабанной перепонки) расположены на голенях передних ног. Они улавливают звуковые колебания и позволяют кузнечикам слышать стрекотание сородичей, а также звуки хищников (например, летучих мышей, издающих ультразвук). В ответ на ультразвук кузнечики могут резко прекращать стрекотание или падать на землю.

Защита

Основные способы защиты — маскировка (криптическая окраска) и бегство (прыжок или полёт). При опасности кузнечики могут выбрасывать изо рта капельку гемолимфы (аутотомия) или выделять пахучую жидкость из грудных желёз. Некоторые тропические виды окрашены ярко (предупреждающая окраска), что сигнализирует о ядовитости.

Классификация и разнообразие

Семейство Tettigoniidae подразделяется на 8 подсемейств, включающих более 6800 видов. Наиболее известные подсемейства:

• Настоящие кузнечики (Tettigoniinae) — крупные, зелёные или бурые, с длинными крыльями. Включают род Tettigonia (например, зелёный кузнечик).
• Листовые кузнечики (Phaneropterinae) — мелкие, часто с яркой окраской, имитируют листья. Распространены в тропиках.
• Шароголовые кузнечики (Bradyporinae) — малоподвижные, с короткими крыльями, обитают в степях и пустынях.
• Стволовые кузнечики (Mecopodinae) — крупные, с длинными ногами, имитируют ветки.

В России и сопредельных странах встречается около 200 видов. Наиболее распространённые: зелёный кузнечик (Tettigonia viridissima), серый кузнечик (Decticus verrucivorus), певчий кузнечик (Tettigonia cantans).

Значение в природе и жизни человека

Экологическая роль

Кузнечики являются важным звеном в пищевых цепях. Они регулируют численность насекомых-вредителей (тли, гусеницы), а сами служат пищей для птиц, ящериц, ежей, лягушек и других хищников. Некоторые виды участвуют в опылении растений.

Сельское хозяйство

Большинство кузнечиков не наносят существенного вреда сельскому хозяйству, так как предпочитают животную пищу. Однако некоторые растительноядные виды (например, из рода Phaneroptera) могут повреждать виноградники, сады и посевы. В целом, кузнечики считаются полезными насекомыми, так как уничтожают вредителей.

Культура и искусство

Кузнечики — популярные персонажи в фольклоре, литературе и музыке. В русской культуре они ассоциируются с летом, теплом и покоем. Образ кузнечика встречается в баснях (например, «Стрекоза и Муравей» Эзопа, где под стрекозой подразумевается кузнечик), стихах и песнях. В Японии кузнечиков держат в качестве домашних питомцев, их стрекотание ценится за мелодичность.

Научные исследования

Кузнечики — модельные объекты в нейрофизиологии, акустике и эволюционной биологии. Изучение стридуляции и слуха кузнечиков помогает понять механизмы коммуникации насекомых и принципы работы слуховых систем. Также кузнечики используются в исследованиях по биомиметике (создание искусственных сенсоров).

Интересные факты

• Кузнечики способны прыгать на расстояние, в 20 раз превышающее длину их тела. Если бы человек обладал такой же прыгучестью, он мог бы прыгать на 30–40 метров.
• Стрекотание кузнечиков может достигать громкости до 90 децибел (сравнимо с шумом газонокосилки).
• У некоторых видов кузнечиков самки могут поедать самцов после спаривания (половой каннибализм).
• В некоторых странах (например, в Мексике, Таиланде) кузнечиков употребляют в пищу — жарят или варят.
• Кузнечики — одни из древнейших насекомых на Земле. Ископаемые останки, похожие на современных кузнечиков, датируются триасовым периодом (около 250 млн лет назад).

Источники

• Жизнь животных. Том 3. Членистоногие. Под ред. М. С. Гилярова. — М.: Просвещение, 1984.
• Определитель насекомых европейской части СССР. Том 1. — М.: Наука, 1964.
• Бей-Биенко Г. Я. Прямокрылые (Orthoptera) и кожистокрылые (Dermaptera) СССР. — М.: Изд-во АН СССР, 1954.
• Шванвич Б. Н. Курс общей энтомологии. — М.: Советская наука, 1949.
• Тарбинский С. П. Прямокрылые (Orthoptera) фауны СССР. — М.: Изд-во АН СССР, 1948.