Биология в 3 томах. Tом 2 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003686-5
Скачать (прямая ссылка):
Насекомые обладают экзоскелетом, связь которого с мышцами и локомоцией рассматривается в разд. 18.1.3.
Ходьба
Этот способ передвижения обеспечивается координированной работой трех пар конечностей (ходильных ног) — по одной паре на каждом из трех грудных сегментов. Каждая нога представляет собой систему полых цилиндров со стенками из твердого хитина (рис. 18.1). В местах сочленений эти цилиндры связаны между собой гибкими перепонками.Сочленение тазика (проксимального сегмента ноги насекомого) с телом представляет собой разновидность шаровидного сустава; все остальные суставы ноги блоковидные. Сгибание и выпрямление ног осуществляется мышцами-антагонистами — сгибателями и разгибателями, которые прикреплены к внутренней поверхности экзоскеле-та с обеих сторон от сустава (рис. 18.1).
При движении насекомого, три его ноги (первая и третья с одной стороны, вторая — с другой) опираются на землю и поддерживают тело, в то время как три другие переступают вперед. При этом первая нога с одного бока подтягивает тело, третья с того же бока подталкивает его, а вторая с другого бока служит просто опорой. Затем весь процесс повторяется, только тройки конечностей меняются ролями.
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 2
Опорно-двигательная система животных
393
У многих насекомых на концах ног имеются пары коготков и клейкие подушечки. Подушечки состоят из мельчайших полых трубочек, выделяющих клейкую жидкость, позволяющую этим животным прикрепляться к гладкой поверхности. Вот почему такие насекомые способны передвигаться по вертикальным поверхностям и даже вверх ногами.
Полет
Крылья насекомых представляют собой плоские выросты экзоскелета, которые поддерживаются сложной сетью жилок. Их движения контролируются двумя главными группами мышц — прямыми и непрямыми летательными мышцами. У насекомых с большими крыльями (таких, как бабочки, саранча и стрекозы) мышцы прикрепляются непосредственно к основанию крыла (рис. 18.27). Это прямые мышцы. Они поднимают и опускают крылья, а также регулируют угол взмаха крыла при полете. Когда крылья располагаются под определенным углом друг к другу, насекомое совершает поворот в воздухе. Такие мышцы участвуют и в складывании крыльев после окончания полета.
У крупных крылатых насекомых, таких как бабочки или саранча, крылья совершают от 5 до 50 взмахов в секунду (табл. 18.4). У них отдельные сокращения мышц вызываются одиночными нервными импульсами, причем импульсы генерируются с частотой, равной частоте взмахов. Летательные мышцы, работающие таким образом, называются синхронными. У комнатной мухи, у
КРЫЛО ОПУЩЕНО
Мышца,
поднимающая крыло, расслаблена
КРЫЛО
поднято
Мышца
опускающая крыло, расслаблена
Мышца,
поднимающая крыло, сокращена
Рис. 18.27. Работа «прямых» летательных мышц у насекомых с большими крыльями, таких как бабочки или стрекозы.
которой частота взмахов составляет 120—200 в 1 с, летательные мышцы должны работать слишком быстро для того, чтобы каждое сокращение могло быть ответом на отдельный нервный импульс. Такие мышцы называются асинхронными и к ним поступает один нервный импульс приблизительно на 40 взмахов крыла; эти импульсы нужны для поддержания мышцы в активном состоянии во время полета. Такая мышца может дольше сокращаться и развивать большую мощность, чем синхронная мышца. Асинхронная мышца способна автоматически сокращаться в ответ на растяжение (так называемый рефлекс на растяжение), не дожидаясь очередного нервного импульса.
18.3. Для саркоплазматического ретикулума летательных мышц насекомых характерна повышенная разветвленность, что увеличивает его поверхность. Какова возможная адаптивная роль этой особенности?
Таблица 18.4. Скорость работы крыльев у раз-
личных насекомых'
Насекомые
Число взмахов в 1 с
Крупные бабочки, например махаон Саранча Бражник Комнатная муха
18 40 120
Пчела Галлица
180 700-
При такой скорости слышно жужжание
1000 При такой скорости слышен _ тонкий писк
1 Как общее правило, чем мельче насекомое, тем быстрее оно машет крыльями. У многих насекомых (у саранчи, стрекоз и др.) две пары крыльев. B некоторых случаях (например у пчел) обе пары работают синхронно; в других случаях задняя пара несколько опережает переднюю, как, например, у саранчовых. У других насекомых (мухи, жуки) только одна пара крыльев. У комнатной мухи задние крылья редуцированы и превращены в жужжальца — булавовидные образования, выполняющие сенсорную функцию. Bo время полета они быстро колеблются, воспринимают аэродинамические силы и доставляют информацию, необходимую для поддержания стабильности полета. У некоторых (очень немногих) насекомых, например у блох, крыльев нет совсем.
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 2
394 Глава 18
18.4. В каких мышцах, по вашему мнению, сильнее развит саркоплазматический ретикулум - в синхронных или асинхронных? Обоснуйте свой ответ.
18.6. Локомоция у ПОЗВОНОЧНЫХ
