Саранчовые

Саранчовые (лат. Acrididae) — крупнейшее семейство прямокрылых насекомых из подотряда короткоусых (Caelifera), включающее более 10 000 видов. Характеризуются короткими усиками, мощными задними ногами для прыжков и способностью издавать звуки (стрекотание) путём трения надкрылий друг о друга или о задние ноги. Наиболее известны представители, способные к образованию стадных форм (фаз), что приводит к массовым миграциям и опустошительным нашествиям на сельскохозяйственные угодья. В России и сопредельных странах обитает несколько сотен видов саранчовых, некоторые из которых являются опасными вредителями.

Систематика и эволюция

Семейство Acrididae относится к отряду прямокрылых (Orthoptera), который возник в каменноугольном периоде (около 300 млн лет назад). Ископаемые остатки, близкие к современным саранчовым, известны с юрского периода. Внутри семейства выделяют несколько подсемейств, включая Oedipodinae (кобылки), Gomphocerinae (коньки) и Melanoplinae (американские саранчовые). Классификация постоянно уточняется на основе молекулярно-генетических данных.

Основные подсемейства

Морфология и физиология

Саранчовые обладают типичным для прямокрылых строением тела, разделённым на голову, грудь и брюшко.

Голова

• Усики — короткие (короче тела), нитевидные или булавовидные, состоят из 8–30 члеников.
• Ротовой аппарат — грызущего типа, мощные мандибулы приспособлены для перетирания грубой растительной пищи.
• Глаза — сложные (фасеточные), обеспечивают широкий угол обзора; у некоторых видов имеются три простых глазка (оцеллия) на лбу.

Грудь

• Переднеспинка — крупная, часто с продольным килем или выростами.
• Крылья — две пары: передние (надкрылья) — узкие, кожистые, защищают задние; задние — широкие, перепончатые, складываются веером. У некоторых видов крылья редуцированы (например, у бескрылых кобылок).
• Ноги — три пары. Задние ноги — прыгательные, с сильно утолщёнными бёдрами и длинными голенями, покрытыми шипами. Передние и средние — ходильные.

Брюшко

• Состоит из 10–11 сегментов.
• На конце брюшка у самцов расположен копулятивный аппарат (эдеагус), у самок — яйцеклад (короткий, копательный).
• Органы слуха (тимпанальные органы) находятся на первом сегменте брюшка.

Физиологические особенности

• Дыхание — трахейное, с дыхательными отверстиями (стигмами) по бокам тела.
• Пищеварение — растительноядные, у некоторых видов — полифаги (поедают злаки, бобовые, разнотравье). Желудок имеет мускульный отдел (жевательный) для перетирания пищи.
• Звукоизлучение — стрекотание производится трением задних ног о надкрылья (у Gomphocerinae) или трением надкрылий друг о друга (у Oedipodinae). Звук служит для привлечения самок и обозначения территории.

Жизненный цикл и размножение

Саранчовые — насекомые с неполным превращением (яйцо → личинка (нимфа) → имаго). Развитие обычно однолетнее, но у некоторых видов может быть двухлетним или многолетним.

Яйцо

Самка откладывает яйца в почву, образуя кубышку — капсулу из застывшей пенистой жидкости, защищающую яйца от высыхания и хищников. Кубышка может содержать от 10 до 100 яиц. Места откладки — участки с плотной почвой, часто на нераспаханных полях, обочинах дорог, склонах.

Личинка (нимфа)

После вылупления личинки проходят 4–6 возрастов, линяя каждый раз. На ранних стадиях нимфы бескрылые, с возрастом появляются зачатки крыльев. Питаются активно, нанося основной ущерб растениям. Развитие длится от 3 до 6 недель в зависимости от температуры.

Имаго (взрослая особь)

После последней линьки насекомое становится половозрелым. Крылья полностью расправляются. Продолжительность жизни имаго — от нескольких недель до нескольких месяцев (у стадных видов — до 2–3 месяцев). Самцы погибают после спаривания, самки — после откладки яиц.

Фазовая изменчивость

Ключевая особенность многих видов саранчовых (особенно перелётной саранчи Locusta migratoria) — способность к фазовой изменчивости: при высокой плотности популяции особи переходят из одиночной (солитарной) фазы в стадную (грегарную). Этот феномен был впервые описан русским энтомологом Б. П. Уваровым в 1921 году.

Сравнение фаз

Переход в стадную фазу запускается тактильными и зрительными стимулами при скученности. Гормональные изменения (увеличение уровня серотонина) вызывают изменение окраски, поведения и метаболизма. Стадные особи образуют огромные скопления — кулиги (скопления нимф) и рои (скопления имаго), способные преодолевать сотни километров. Один рой может содержать до 10–15 миллиардов особей и покрывать площадь до 1000 км².

Распространение и среда обитания

Саранчовые распространены на всех континентах, кроме Антарктиды. Наибольшее разнообразие наблюдается в тропических и субтропических регионах. В России саранчовые встречаются от Калининградской области до Дальнего Востока и от Арктики до южных границ. Основные местообитания:

• Степи и лесостепи (Европейская часть, Западная Сибирь) — наиболее благоприятные зоны для массового размножения.
• Пустыни и полупустыни (Прикаспийская низменность, Средняя Азия) — очаги стадных видов.
• Луга и поляны — места обитания одиночных кобылок и коньков.
• Горные районы (Кавказ, Урал, Алтай) — некоторые виды поднимаются до высоты 3000 м.

Значение в природе и хозяйстве

Экологическая роль

Саранчовые являются важным звеном пищевых цепей: ими питаются птицы, ящерицы, змеи, млекопитающие (ежи, лисы), а также паразитические насекомые (наездники, мухи-тахины). Участвуют в круговороте веществ, поедая растительность и выделяя экскременты, обогащающие почву органическими веществами. Некоторые виды опыляют цветы (например, коньки).

Сельскохозяйственное значение

Саранчовые — одни из самых опасных вредителей сельского хозяйства. В России и мире ежегодно фиксируются вспышки массового размножения, наносящие огромный экономический ущерб.

• Повреждаемые культуры: зерновые (пшеница, рожь, ячмень, кукуруза), бобовые, кормовые травы, овощные, технические (подсолнечник, хлопчатник), а также пастбища.
• Характер повреждений: личинки и имаго объедают листья, стебли, соцветия, метёлки, могут полностью уничтожить всходы. При массовом нашествии саранча способна уничтожить урожай на десятках тысяч гектаров за несколько дней.
• Основные вредители в России:
• Саранча перелётная (азиатская) (Locusta migratoria migratoria) — самый опасный вид, распространён в дельтах рек Волги, Дона, Кубани, а также в Западной Сибири и на Дальнем Востоке.
• Саранча итальянская (Calliptamus italicus) — вредитель степной зоны, повреждает зерновые и пастбища.
• Сибирская кобылка (Gomphocerus sibiricus) — опасный вредитель Сибири и Дальнего Востока, специализируется на злаках.
• Мароккская саранча (Dociostaurus maroccanus) — заходит в южные регионы России (Ставрополье, Калмыкия).

Меры борьбы

• Агротехнические: глубокая зяблевая вспашка (уничтожение кубышек), ранний сев, уничтожение сорняков, соблюдение севооборота.
• Химические: обработка инсектицидами (фосфорорганические соединения, пиретроиды, неоникотиноиды) с помощью наземной и авиационной техники. В России применяются препараты на основе имидаклоприда, лямбда-цигалотрина, малатиона.
• Биологические: использование энтомопатогенных грибов (например, Metarhizium anisopliae), бактерий (Bacillus thuringiensis), паразитических насекомых (наездники, мухи-тахины), а также привлечение естественных врагов (птиц, муравьёв).
• Мониторинг: регулярные обследования полей и пастбищ для выявления очагов размножения. В России мониторинг ведётся Россельхознадзором и региональными станциями защиты растений.

Интересные факты

• Саранча является одним из десяти казней египетских (Ветхий Завет). Нашествия саранчи описываются в Библии, Коране, а также в исторических хрониках Древнего Китая, Греции и Рима.
• Крупнейшее зафиксированное нашествие саранчи произошло в 1874 году в США (штаты от Техаса до Миннесоты). Рой Rocky Mountain locust (Melanoplus spretus) покрыл площадь около 500 000 км². Вид вымер к началу XX века.
• В 2020 году массовое нашествие саранчи (в основном пустынной саранчи Schistocerca gregaria) охватило Восточную Африку, Индию, Пакистан и Йемен, став самым масштабным за 70 лет. Ущерб оценивался в миллиарды долларов.
• Саранча используется в пищу человеком в ряде стран Азии, Африки и Латинской Америки. Она богата белком (до 50% сухой массы), жирами и микроэлементами. В России и Европе употребление саранчи не является традиционным, но допускается в рамках экзотической кухни.
• В Китае саранча считается деликатесом и используется в традиционной медицине (считается, что она помогает при кашле и кожных заболеваниях).
• Согласно некоторым исследованиям, стадная саранча способна выделять феромоны, привлекающие других особей, что усиливает эффект скученности.

Источники

• Уваров Б. П. Саранча и кобылки. — М.: Сельхозгиз, 1937.
• Бей-Биенко Г. Я. Прямокрылые (Orthoptera) / Фауна СССР. — М.: Изд-во АН СССР, 1950.
• Копанева Л. М., Наумович О. Н. Саранчовые (Acrididae) — вредители сельскохозяйственных культур. — М.: Россельхозакадемия, 2008.
• Лачининский А. В., Сергеев М. Г., Чильдебаев М. К. и др. Саранчовые Казахстана, Средней Азии и сопредельных территорий. — Ларами: Международная ассоциация прикладной акридологии, 2002.
• Сергеев М. Г. Закономерности распространения прямокрылых насекомых Северной Азии. — Новосибирск: Наука, 1986.
• Вопросы экологии и биологии саранчовых (сборник статей) / Под ред. А. В. Лачининского. — СПб.: ВИЗР, 2010.
• Данные Россельхознадзора по фитосанитарному мониторингу саранчовых (2010–2023 гг.).