Глава 9. Водяные клопы (Rhynchota)
Гладыш (Notonecta glauca)
В нашем аквариуме живет интересное насекомое, принесенное недавно из соседнего прудка, превосходный пловец - водяной клоп гладыш (Notonecta glauca). Широкими, сильными взмахами разрезает он толщу воды в разных направлениях, превосходя по грации и быстроте движений многих плавающих насекомых.
Ознакомимся с устройством его тела, длина которого достигает 15 мм. Голова гладыша, как это вообще характерно для клопов, треугольной формы, с сильным хоботком. По бокам ее лежат большие красноватые глаза, около которых можно рассмотреть коротенькие четырехчлениковые усики. Хоботок сильный, колющий; спереди он прикрыт короткой верхней губой; жвалы и нижние челюсти превращены в длинные колющие стилеты, свободно двигающиеся в трубковидном желобе, образованном вытянутым язычком нижней губы гладыша (XVII, 1, 2).
Таблица XVII. Гладыш - Notonecta glauca: Рис. 1. Хоботок. - Рис. 2. Мандибулы и максшпгы. - Рис. 3. Гладыш во время дыхания. - Рис. 4. Грудные стигмы. - Рис. 5. Брюшные воздушные каналы и дыхательное отверстие налево - закрытое, направо - открытое. - Рис. 6. Часть брюшных стигм. - Рис. 7. Брюшко с приподнятыми волосками над брюшными стигмами. - Рис. 8. Схема дыхания гладыша.
Трехчлениковая грудь и брюшко, состоящее из 7 явственных плотно слитых сегментов, в совокупности имеют форму лодочки с килем на спинной стороне; гладыш плавает спиной книзу, плоской брюшной поверхностью кверху. Для плавания служит длинная 3-я пара ног, голени и двучлениковые лапки которых покрыты рядом густо поставленных волосков; ноги эти работают, как длинные весла с далеко отставленной мощной гребной лопастью. Первая и вторая пара ног гладыша значительно короче третьей и снабжены цепкими коготками; они служат для лазания по поверхности подводных предметов, для схватывания и удержания добычи и играют роль в. постановке тела клопа при его дыхании. Первая пара крыльев гладыша превращена в надкрылья, крышеобразно сложенные на выпуклой спине насекомого, причем, как это всегда бывает у клопов, пленчатые концы надкрылий заходят один за другой. Под надкрыльями скрыта вторая пара крыльев, с помощью которой гладыш может хорошо летать.
Окраска тела гладыша замечательная: брюшная сторона его тёмная, а спинная для глаза наблюдателя серебристо-светлая; такой цвет придает тонкий слой воздуха, скопляющийся под прозрачными крыльями гладыша. Это - покровительственная окраска. Водяные животные вообще обладают светло окрашенной нижней стороной и темной верхней (яркий пример - рыбы). Дно мелких водоёмов при взгляде сверху кажется тёмным, и животным "выгодно" быть мало заметными на этом фоне, благодаря приобретённой по ходу эволюции покровительственной темной окраске поверхности тела, обращенной кверху. При взгляде же из воды вверх, поверхность воды на фоне неба кажется светлой; обладающее светлой окраской брюшка животное делается в воде незаметным для плавающих глубже хищников, таково значение этой окраски как покровительственной. У гладыша положение тела, а вместе с ним и окраска, обратные тому, что имеется у водных животных с нормальной ориентацией тела при движении.
Гладыш - хищник. Плавая на спине, он высматривает добычу, состоящую из выплывших подышать более мелких водяных клопов (кориксы, сигары и другие), бегающих по воде водомерок и случайно упавших в водоём насекомых. Стоит только бросить на поверхность аквариума муху, чтобы видеть, как ловко налетает на нее гладыш! Схватив добычу первыми четырьмя ногами, гладыш пронзает ее колющими ротовыми частями хоботка и высасывает настолько основательно, что от насекомого остаются только крылья и хитиновый покров. Силу укола гладыша можно испытать и на себе, если неосторожно схватить этого клопа - он больно ранит, от чего и получил второе свое название - "водяная пчела"; место укола долго "жжет" под влиянием впущенной в него ядовитой слюны.
Ест гладыш много. Энергичные движения его, связанные с добыванием пищи, требуют затраты большого количества энергии. Сытый гладыш спокойно сидит среди водяных растений; но чтобы его более легкое, чем вода, тело пассивно не всплывало наверх, он должен подлезть под какую-нибудь удерживающую его веточку.
Время от времени гладыш выбирается из своего убежища; широко расставив ноги, не шевеля ими, он совершенно пассивно всплывает на поверхность; как бы упираясь в неё передними и средними ногами, он выставляет наружу кончик брюшка, оставаясь некоторое время неподвижным: такова поза дыхания гладыша (XVII, 3).
Для понимания впервые обстоятельно исследованного Броше процесса дыхания гладыша необходимо познакомиться со строением трахейной системы и кожных покровов этого клопа. В тело гладыша проходят два боковых главных трахейных ствола, соединенные поперечными трубочками и открывающиеся наружу 3-мя парами грудных и 7-ю парами брюшных стигм. Грудные стигмы значительно больше брюшных; лежат они по сторонам груди и открываются в маленькие герметически закрытые от доступа воздуха камеры, образованные краями щитков переднеспинки и надкрылий и боковыми выступами тела (XVII, 4). Камеры эти сообщаются с находящимся под надкрыльями пространством и с образованными волосками наружными воздухоносными каналами брюшка; поверхность брюшка покрыта четырьмя рядами волосков; два из них лежат латерально и два близко один к другому, параллельно средней линии тела. Золотисто-каштановые волоски красиво выделяются на зеленовато-черной поверхности брюшка. Волоски подвижны и направлены несколько вкось и назад. Наклоняясь, волоски двух средних рядов соприкасаются верхушками со склоненными им навстречу латеральными рядами волосков, образуя таким образом пару воздушных каналов (XVII, 5), ведущих к дыхательному отверстию на кончике брюшка. Если ряды волосков приподняты, то обнажается покрытая тонким пушком брюшная поверхность гладыша с маленькими стигмами по сторонам первых шести сегментов брюшка. Чтобы увидеть седьмую пару стигм, надо несколько оттянуть назад седьмой стерпит. Эти последние, наиболее важные для дыхания гладыша, стигмы оставались неизвестными до исследований швейцарского ученого Броше, много сделавшего для изучения процесса дыхания водных насекомых (XVII, 6).
Дыхательное отверстие, открывающее вход к наружной и внутренней воздухоносной системе гладыша, окаймлено тремя группами "кровельных" волосков, сидящих на поверхности трех подкововидных маленьких склеритов; из них медиальный неподвижен, а боковые могут сгибаться и снова выпрямляться. Нагибаясь, они смыкаются друг с другом и с волосками медиального склерита; при этом закрывается дыхательная щель; выпрямляясь (XVII, 5) они наоборот её открывают. Помимо кровельных волосков, боковые склериты на внешней своей поверхности несут веера длинных волосков, подобных обрамляющим бока лежащих впереди сегментов брюшка.
Волоски на конце брюшка и копчики двух первых пар ног гладыша являются пятью участками его тела, которые смачиваются водой. Поэтому, когда гладыш пассивно всплывает на поверхность водоёма, плёнка поверхностного натяжения воды при соприкосновении с направленными вверх пятью смачиваемыми участками тела несколько выгибается вверх под влиянием давления всплывающего снизу тела гладыша. Эти две силы, - отрицательная сила тяжести всплывающего тела и сила давления плёнки поверхностного натяжения на смоченные водой участки тела гладыша уравновешивают друг друга, и гладыш спокойно остается как бы висящим у поверхности воды. Упором передних ног он несколько отклоняет свое тело от горизонтального положения. Слабо перебирая задними плавательными ногами, гладыш может даже скользить под, поверхностью воды в поисках за насекомыми, падающими в водоём.
Броше дает истолкование процесса дыхания гладыша, изученного им на основании почти сотни остроумно поставленных опытов и наблюдений. Он нашел, что выдыхание отработанного воздуха осуществляется гладышем через все грудные и первые шесть пар брюшных стигм; для насасывания свежего воздуха внутрь трахейной системы служит только последняя, седьмая пара брюшных стигм: Из грудных стигм выдохнутый гладышем воздух поступает в примыкающие к ним маленькие камеры, а оттуда с одной стороны под надкрылья, а с другой (как и выделенный через брюшные стигмы воздух) - в образованные рядами брюшных волосков продольные воздухоносные каналы (XVII, 6). И тот, и другой путь ведут к дыхательному отверстию и через него - наружу. Перед погружением в воду гладыш, сдавливая с помощью мускулатуры тела объём трахейной системы, делает сильный выдох; уменьшив гакам образом удельный вес тела, он может с помощью сильных гребных движений плавательных ног опуститься на любую глубину. Грудные стигмы, служащие для выпускания в короткий срок довольно большого объёма воздуха, значительно крупнее брюшных.
Гладыш может выдыхать воздух и через брюшные дыхальца, но менее успешно. Оторвавшись от поверхности, гладыш, с замазанными в условиях опыта грудными стигмами и значительно облегченным вследствие этого телом не в состоянии спуститься на глубину более нескольких сантиметров.
Если замазать стигмы седьмого сегмента, то гладыш приподнимает волоски, скрывающие стигмы 6-го и 5-го сегментов брюшка; эти две пары стигм начинают (XVII, 7) служить для вдыхания воздуха, но несовершенно, и насекомое с замазанными стигмами скоро гибнет. Щель, образуемая волосками на конце тела гладыша, попеременно служит то для пропускания воздуха к стигмам 7-го сегмента, то для выхода отработанного воздуха, скопившегося под надкрыльями гладыша и волосяным покровом его брюшка (XVII, 8).
Таблица XVIII: Рис. 1. Спаривание гладыша (Notonecta glauca). - Рис. 2. Яйцеклад самки гладыша. - Рис. 3. Самка гладыша за откладкой лиц. - Рис. 4. Личинка 1-й стадии гладыша. - Рис. 5. Среднегрудь и заднегрудь пяти стадий развития гладыша. - Рис. 6. Плея (Plea) - самка. - Рис. 7. Второе крыло идеи. - Рис. 8. Яйцо плеи в ткани растения. - Рис. 9. Плея и отложенные ею яйца на веточке элодеи.
Спариваются гладыши весной и в начале лета (XVIII, Л. Поверхность короткого яйцеклада самки покрыта зубчиками (XVIII, 2). Самка, ползая но поверхности водных растений с достаточно рыхлой тканью (например, рогоза), делает яйцекладом неглубокие надрезы и закладывает в них продолговатые с закругленными концами яйца так, чтобы кончик яйца торчал из ткани растения (XVIII, 3). Через несколько дней на этом конце начинают просвечивать красноватые глаза будущей личинки, а через две недели вылупляется личинка 1-й стадии (XVIII, 4). Всех личиночных стадий у гладыша пять. Зачатки надкрылий намечаются уже на 1-й стадии, на 2-й они совершенно ясны, на 5-й достигают до заднего конца груди (XVIII, 5). Лапки личинок гладыша - одночлениковые и лишь после линьки на imago становятся двучлениковыми. Личинка 1-й стадии по выходе из яйца не содержит воздуха в трахеях, удельный вес ее тела больше воды, и она не может поэтому пассивно всплывать к поверхности воды; она должна в первый раз активно доплыть до нее, чтобы наполнить воздухом свою трахейную систему.
Личинки гладыша питаются разными мелкими водными животными, в том числе и низшими ракообразными. В июне откладка яиц заканчивается, вместе с тем заканчивается и жизнь взрослых гладышей, длящаяся менее года. В начале июля популяция гладышей состоит только из личинок разных стадий; взрослых самцов и самок в это время года не встречается. Постэмбриональное развитие длится почти 4 месяца; в августе в наших водоемах снова появляются взрослые гладыши, вышедшие из первых яйцекладок. Осенью их становится значительно больше. Взрослые гладыши зимуют, и с наступлением весны начинается новый цикл размножения.
Гладыши обыкновенны в мелких, заросших водоёмах; в недавно вырытых прудах этот водяной клоп появляется одним из первых поселенцев.
Широким распространением гладыш обязан легкости, с какой он может перелетать из одного водоема в другой. При взлёте гладыш всплывает на поверхность воды, перевертывается вверх своей выпуклой несмачиваемой спиной, которая при этом высовывается из воды настолько высоко, что гладыш может, не прибегая ни к какой опоре, приподнять надкрылья, расправить крылья и взлететь прямо с поверхности воды. Аквариумы, в которых он живет, поэтому надо прикрывать стеклом или сеткой. Летает гладыш хорошо и может делать большие перелеты.
