какие звуки издают жуки и кузнечики
Насекомые-музыканты
В большом концерте, который в летнее время звучит в полях, лугах и лесах, насекомые не самые последние участники. Прирожденные оркестранты — одни любители, другие профессионалы, — они с блеском владеют самыми неожиданными инструментами. Некоторые насекомые — признанные музыканты; они самым непринужденным образом издают звуки, которые являются выражением их существа. Для этого у них есть специальный звуковой аппарат, которым они пользуются в соответствии с обстоятельствами, вызывая определенные психические или физиологические реакции у своих врагов или сородичей.
Другие кажутся нам немыми или, по крайней мере, создают шумы только произвольно, безотносительно к тому или иному моменту своего существования, или издают их в диапазоне, не слышимом для человеческого уха. Так, муравьи и клопы, которых мы по традиции считаем абсолютно немыми, издают характерные звуки.
У некоторых муравьев в нижней части брюшка имеется покрытым бороздками участок, о который трется поперечный гребешок предыдущего сегмента. С помощью скурпулезнейших исследований Р. П. Репье показал, что муравьи посредством этого аппарата способны издавать звуки. Интенсивность этой музыки у некоторых муравьев очень слаба, а у других бывает настолько сильной, что человек различает ее на расстоянии в два-три метра.
У хищных клопов на нижней стороне груди имеется продольный желобок, дно которого пересечено поперечными бороздками. Голова клопа похожа на изогнутую шпору, нечто вроде мощного кривого клюва. Этим «клювом»-хоботком насекомое пользуется, чтобы прокалывать свои жертвы и высасывать из них соки. В обычном состоянии хоботок отогнут назад и входит в желобок, как лезвие перочинного ножа в рукоятку. И стоит только клопу быстро приподнять и опустить голову, как кончик хоботка чиркает по дну желобка с бороздками, и возникает слабое стрекотание, которое можно услышать, лишь поднеся насекомое к уху.
Звуки издают и некоторые жуки, например, усачи. Как только они вступают в конфликт с другими насекомыми или на них нападает хищник, можно слышать тихий, обычно едва различимый скрип. Правда, крупные насекомые, как, например, дубовый усач, издают звуки, которые можно услышать более чем за метр. Звуки эта возникают от трения друг о друга двух сегментов грудного отдела.
А у кузнечиков (почти у всех) есть специальные стрекочущие органы. В принципе они одинаковы и отличаются друг от друга лишь деталями строения и способами использования. У обычных больших зеленых кузнечиков, стрекотание которых наполняет ночи с июля по октябрь, «поют» полька самцы. Их музыкальный инструмент расположен на надкрыльях. На правом надкрылье насекомого имеется круглая перепонка из гладкого тонкого хитина, натянутая, как на барабан, на жесткую рамку из жилок; эта вибрирующая поверхность называется зеркальцем, или тимпаном.
Края зеркальца похожи на твердый изогнутый валик. Это «струна». Что касается «смычка», то он, естественно, расположен на внутренней поверхности другого надкрылья, левого, которое всегда лежит поверх правого. Это толстая жилка с мелкими зубчиками, их около 30. Сдвигая и раздвигая надкрылья, кузнечик заставляет крап зубчатого гребня касаться «струны»; раздается стрекотание. Оно было бы очень слабым, если бы кузнечик не имел своеобразной резонансной камеры, образованной брюшком и надкрыльями.
Движение надкрыльями дает очень сильное, у некоторых видов пронзительное, стрекотание, в котором внимательное ухо может различить два различных тона. Один получается при разведении, а другой — при сведении надкрыльев. В тихую ночь песня зеленого кузнечика слышится более чем за тридцать метров. Самки кузнечиков такого музыкального аппарата не имеют.
Трели сверчков в общем не особенно отличаются от музыки кузнечиков. Можно выделить разве только сверчка-трубачика — одного из самых великолепных музыкантов в мире насекомых. Это — нежное, хрупкое, почти прозрачное насекомое цвета слоновой кости, с крыльями более длинными, чем у других сверчков. Это деликатное существо не в состоянии вырыть себе норку. И обитает на благоухающих деревьях и кустах, которые растут на солнечной стороне холмов. С наступлением ночи сверчок заводит свою песню. Самое удивительное то, что он может создать иллюзию пения одновременно в разных местах. Фабр называет его чревовещателем.
Стрекотание этого сверчка также вызывается трением над крыльев, но насекомое в отличие от своих сородичей не довольствуется легким подъемом крыльев, оно ставит их за спиной вертикально, как паруса. Двигая надкрыльями, как ножницами, сверчок часами выводит нежную звонкую трель. А эффект чревовещания вызывается медленным перемещением насекомого во время пения. Распространение звука у сверчка очень направленное, и достаточно поворота на месте на несколько градусов, чтобы возникла иллюзия звука, идущего из другой точки.
Медведка стрекочет обычно у входа в нору, которая постепенно расширяется, как раструб духового инструмента. Так же, как сверчок и кузнечик, медведка движет надкрыльями, потирая их одно о другое. При этом голова насекомого спрятана в норке.
Но подлинный и полный свой смысл слова «музыканты» и «музыкальные инструменты» приобретают только по отношению к цикадам. У цикад звуковой аппарат независим от других органов. Это музыкальный инструмент в чистом виде.
На брюшке самца цикады — самка не музыкальна и песен не поет — есть две широкие полукруглые пластины, задние концы которых свободны. Это крышечки, приподняв которые можно обнаружить сам звуковой аппарат. Главными частями аппарата являются три перепонки: наружная — тимпан, мягкая передняя и жесткая задняя — зеркальце. К тимпану подходит большая мышца (около 3 миллиметров в диаметре и длиной в 5 миллиметров), которая другим концом касается мощной хитиновой арки, образованной в груди насекомого. Сжатие мышцы деформирует тимпан. За 1/20 000 секунды тимпан из выпуклого становится вогнутым; при этом получается резкий звук, подобный тому, какой мы слышим, когда ударяют по металлическому листу. Упругий тимпан тотчас восстанавливает свою первоначальную форму, а мышца немедленно опять его выгибает.
Эта вибрация вызывается нервным импульсом, передавшимся мышце. Каждый нервный импульс вызывает целый ряд последовательных сжатий. Этим изъясняется почти автоматическое непрерывное хлопанье тимпана и удивительная быстрота этих движений: несколько сот циклов в секунду!
Колебания усиливаются тремя полостями, расположенными в брюшке насекомого. Одна из них — центральная представляет собой обширную резонансную камеру объемом около кубического сантиметра. Камеры ограничены туго натянутыми окошками из слюдообразной пленки, разрушение которой вызывает полную немоту насекомого.
Цикада варьирует свой мотив, очень быстро и ритмично приподымая и опуская брюшко, это движение освобождает крышечки, прикрывающие резонансные камеры,— раздается мощное прерывистое «пение». Музыкальная фраза у цикад длится от 12 до 15 секунд; в тихую погоду насекомое можно услышать в более чем за 100 метров («песню» одного из индийских видов цикад можно услышать, даже находясь на расстоянии 800 метров).
Звуки
Эта страница нашего сайта еще ждет своего автора. По крайней мере, написать о звуках жуков обещали сотрудники кафедры энтомологии МГУ, где находится центр изучения биоакустики насекомых в нашей стране. Поэтому я пока ограничусь только несколькими замечаниями.
У некоторых капюшонников на боках переднегруди расположены ряды мелких бугорков, а звук они издают проводя по этим бугоркам небольшими напильничками, находящимися на вершинах передних бедер. Для плавунцов Е.В. Шавердо перечисляет целый ряд структур, которые могут служить для стридуляции.
Более редок у жуков пневматический механизм извлечения звуков, раздающихся при резком выпускании воздуха из трахейной системы через брюшные дыхальца. Такой способ описан для плавунцов. Как предполагает Е.В. Шавердо, выдуваемый воздух также может колебать поперечно исчерченные пластинки по краям 2-го стернита брюшка. В ее очерке о плавунцах звукам уделено внимания гораздо больше, чем в описаниях других семейств.
Близка к ударному механизму образования звуков и способность щелкунов (Elateridae) издавать громкий щелчок при подпрыгивании жука, лежащего на спине. Эта особенность щелкунов многократно описана и изображена на рисунках. Для прыжка (сопровождаемого щелчком) жук выгибается так, что длинный отросток переднегруди выходит из среднегрудной ямки и упирается в ее край. Затем жук напрягается, пытаясь согнуться, и дает отростку соскочить в ямку. Тело получает при этом толчок и взлетает вверх, а находящийся рядом враг вполне может быть испуган не только этим резким движением, но и неожиданным резким звуком.
ЛИТЕРАТУРА
Crowson, R.A.
The biology of the Coleoptera. 1981. Academic Press, London, 802 pp.
Alexander R.D.
Acoustical communication in Arthropods // Ann. Rev. Ent. 1967. N 12, p. 495-526.
Alexander R.D., Moore T.E., Woodruff R.E.
The evolutionary differentiation of stridulatory signals in beetles // Animal Behaviour. 1963. Vol. 11, p. 111-115. p. 495-526.
Горностаев Г.Н.
Насекомые. Серия «Энциклопедия природы России». Москва. 1998. 556 с.
Жантиев Р.Д.
Биоакустика насекомых. Москва. Издательство МГУ. 1981. 256 с. Библ. 445 назв.
Иванов В.П.
Электронно-микроскопическое исследование джонстонова органа жука Acilius sulcatus // В кн.: Физиология и биохимия беспозвоночных. Л., 1969, с. 140-151.
Звуковой прибор
У насекомых нет ни легких, ни голосовых связок. Они не могут издавать звуки горлом: нет самого горла. Среди насекомых не найдешь певцов, но среди них есть прекрасные музыканты. Скрипка и цимбалы — вот их инструменты, и они звучали на земле задолго до появления человека.
Различные жуки издают те или иные скрипящие звуки. Некоторые жуки усачи, они же дровосеки, скрипят, двигая кольцом переднегруди и задевая его краем край следующего кольца. Мраморный хрущ трет краями надкрылий спинную сторону последнего брюшного кольца. Эти звуки мало музыкальны: скрип, скорее даже скрежет, сухой и отрывистый.
Скрипачи и цимбалисты — вот кто подлинные музыканты. Они появились раньше скрипунов, опередили жуков, перепончатокрылых и бабочек. Настоящие музыканты среди насекомых принадлежат к цикадам и прямокрылым. Кузнечики, сверчки и цикады. Они звенели и стрекотали еще в те времена, когда только шорох листьев и гул ветра нарушали тишину первобытных зарослей.
Бледнолобые кузнечики. (Нат. вел.)
Кузнечик занимает видное место в оркестре насекомых. Только одно из прямокрылых превосходит его — это сверчок. Послушаем раньше всего бледнолобого кузнечика. Этот африканец не встречается во Франции севернее Лангедока и Прованса, он — южанин. Его концерт начинается сухим и пронзительным, почти металлическим треском. Начинаясь рядом отдельных ударов «тик-тик» с большими промежутками, его песня постепенно усиливается, звуки переходят в быстрое бряцание. В финале металлическая нота заглушается, музыка превращается в простой шумящий шелест: «фррр-фррр-фррр-фррр. ». Часами чередуются строфы и перерывы, и в тихую погоду музыка слышна во всей ее полноте на расстоянии двух десятков шагов. Это немного: песни цикады и сверчка гораздо сильнее.
Каковы музыкальные инструменты кузнечика?
Надкрылья бледнолобого кузнечика:
1 — левое; 2 — правое; 3 — смычок; 4 — зеркальце; 5 — терка.
В основании его надкрылья расширены, и здесь видна плоская треугольная впадинка. Левое надкрылье заходит на правое и в состоянии покоя полностью прикрывает его музыкальный прибор. Наиболее заметная и давно известная часть этого прибора называется «зеркальцем». Это тонкая перепонка, натянутая в овальной рамке. Можно было бы сравнить эту нежную пленку с кожей барабана, но она звучит без ударов по ней. Когда кузнечик стрекочет, ничто не соприкасается с зеркальцем. Оно колеблется, дрожит, но движения эти вызваны иными причинами. Его рамка вытянута у основного внутреннего угла в тупой и широкий зубец со складкой по краю. Эта складка плотнее других жилок и выдается более резко, чем они. Я буду называть эту складку теркой.
Смычок бледнолобого кузнечика.
От этой терки и идут колебания, вызывающие звучание зеркальца. Остальная часть музыкального инструмента — двигательный прибор, своего рода смычок. На левом надкрылье находится пот перечный, немного косой валик. От остальных жилок он отличается, на первый взгляд, только большей плотностью. Но рассмотрев в лупу нижнюю сторону этого валика, видишь, что это не просто жилка, а превосходный смычок. Он имеет форму согнутого веретена и по всей длине изрезан наискось небольшими зазубринками, очень ровными и твердыми.
Бледнолобый кузнечик ест кобылку.
Легко выяснить способ применения этого инструмента. Нужно слегка приподнять у мертвого кузнечика плоскую закраину обоих надкрылий, чтобы придать им то положение, которые они занимают во время стрекотания. Тогда видно, что смычок цепляет своими зубьями за терку. Приноровившись правильно двигать надкрыльями, заставишь стрекотать мертвого кузнечика.
Бледнолобый кузнечик: самка. (Нат. вел.)
В устройстве музыкального инструмента бледнолобого кузнечика нет ничего таинственного. Зубчатый смычок левого надкрылья — двигатель, терка правого надкрылья — точка, откуда идут колебания. Натянутая перепонка зеркальца — резонатор, вибрирующий при ударах смычка о край рамки.
Звуковой аппарат самца зеленого кузнечика:
1 — левое крыло; 2 — правое крыло; 3 — непрозрачное матовое поле, окаймленное круговой веткой аксилярной жилки (4); 5 — вертикальная ветвь аксилярной жилки; 6 — прозрачная перепонка, окруженная разветвлением аксилярной жилки (7).
Примерно таково же устройство звукового аппарата и у других кузнечиков. Самый знаменитый из них — зеленый кузнечик. Этого музыканта можно услышать поздно вечером в июле и в августе. Его музыка напоминает быстрый шум прялки, сопровождаемый нежными, едва различимыми металлическими звуками. Брюшко дрожит и отбивает такт. Его бедная музыка не выдерживает сравнения с музыкой сверчка.
Скачок серый. (Нат. вел.)
Еще беднее музыка двух небольших кузнечиков — скачков. Скачок серый и скачок средний во множестве водятся в траве на теплых каменистых местах. Оба эти пузатые певца живут у меня в садке. Когда палящее солнце освещает окно, на котором стоит садок, показываются скачки. Они сыты: наелись зеленых семян птичьего проса, а также дичи. Большинство лежит на солнечных местах, на брюшке или на боку, вытянув длинные задние ноги. Часами они лежат так, переваривая пищу и подремывая. Некоторые из них поют. Жалкая песня!
У скачка среднего чередуются строфы и паузы, раздаются очень быстрые звуки «фррр». Песня скачка серого состоит из отдельных ударов смычка. Она немного похожа на песню сверчка, но с более хриплой, а главное более глухой ноткой. У обоих звуки так слабы, что певца едва слышишь на расстоянии двух метров. И для такой слабой музыки оба кузнечика имеют терку, зеркальце и смычок. На смычке серого скачка я насчитываю до сорока зазубрин, а на смычке среднего — до восьмидесяти. Но ни у одного из обладающих большими крыльями кузнечиков я не нахожу никаких усовершенствований в устройстве их музыкального инструмента. Все, начиная от бледнолобого кузнечика и кончая маленькими скачками и пластинокрылами, колеблют зубцами смычка рамку вибрирующего зеркальца. Все они левши, со смычком на левом надкрылье и зеркальцем — на правом. И у всех у них музыка слабая, порой едва уловимая.
Эфиппигера: самец. (Нат. вел.)
Только одному из кузнечиков удалось достичь большей силы звука при том же инструменте, измененном лишь в мелочах. Это живущая в виноградниках эфиппигера — дичь, за которой охотится лангедокский сфекс.
Кусок смычка эфиппигеры.
Крыльев у эфиппигеры нет, а надкрылья сильно уменьшены и превратились в две вогнутые чешуи, изящно гофрированные и вложенные одна в другую. Эфиппигера скрывает свой музыкальный инструмент как бы под сводом, который образуется из переднеспинки, похожей по форме на седло. Левая чешуя лежит сверху, как и полагается левому надкрылью. На ее нижней стороне находится зубчатый смычок. В лупу я различил на нем восемьдесят поперечных зазубрин. Таких резких зазубрин нет ни у одного кузнечика. Правая чешуя лежит снизу, на вершине ее свода — зеркальце, окруженное крепкой жилкой-рамкой. Этому прибору недостает резонатора, чтобы сделаться очень звучным инструментом. Протяжное, жалобное «чи-и-и-и, чи-и-и-и» или «тши-и-и-и, тши-и-и-и» слышно еще дальше, чем удары проворного смычка бледнолобого кузнечика.
Потревоженные эфиппигеры тотчас же замолкают. Этим они сбивают с пути разыскивающих их по звуку врагов. Но схваченные, они часто принимаются стрекотать снова. Теперь это беспорядочные удары смычка, и такая музыка не говорит об удовольствии: она выражает страх.
У эфиппигеры есть одна особенность: звуковым прибором обладают не только самцы, но и самки. Обычно самка кузнечиков немая, у нее нет даже признаков зеркальца и смычка. Эфиппигера — исключение. Звуковой прибор самки в общем похож на инструмент самца, но различие между ними есть. Самец — левша, у него действует левое надкрылье, так как смычок находится именно на нем. Самка бренчит правым, нижним надкрыльем и лишена зеркальца. Оно заменено у нее колпачком, расположенным в центре чешуи и пересеченным жилкой с очень тонкими зазубринками. На левой чешуе также есть колпачок, гладкий сверху, а на нижней стороне с двумя сходящимися жилками, из которых главная слегка морщинистая с краю. Колпачки вложены один в другой, зазубренная жилка (смычок) трет наискось морщинистую жилку правой чешуи, и оба колпачка дрожат. Вибрирующая часть у самки двойная, но она грубая и не может дать богатых звуков. Сухое пение самки звучит жалобнее, чем у самца.
Пестрый кузнечик. (Нат. вел.)
Для чего нужен кузнечикам их звуковой аппарат? Я не стану отрицать его значения при ухаживаниях за самкой. Но его главное назначение не в этом. Насекомое пользуется им, лежа с полным желудком, как бы выражая свое довольство. Зеленый кузнечик стрекочет и после свадеб. Он истощен, чуть жив и все же стрекочет. Поет до того дня, пока его исчезающие силы не угаснут совсем.
В жизни есть радости, есть и неприятности. Некоторые наблюдатели говорят, что протяжной музыкой эфиппигера возвещает о часах своего благоденствия. Схожим, но несколько измененным звуком она встречает и минуты страха. Самка виноградной эфиппигеры не отстает от самца. Она ликует и жалуется посредством двух цимбал другого образца.
Цикада – атрибут южного лета. Что мы о ней знаем?
Самое удивительное, что даже южане, которые прекрасно знают голос цикад, в большинстве даже не представляют, как они выглядят.
фото pixabay.com
Подписывайтесь на НР в
«НР» собрал коллекцию самых распространенных заблуждений об этом насекомом.
Заблуждение №1. Это кузнечики.
Слыша их песни в жаркие летние дни, так думают многие. Но, оказывается, цикады относится совершенно к другому отряду — равнокрылые хоботные (Hemiptera), семейство: цикады настоящие (Cicadidae). У насекомого шесть ног, две пары крыльев, сложные фасеточные глаза и три простых глазка. А поют цикады, в отличие от кузнечиков, с помощью специальных пластинок на брюшке — цимбалов, которые вибрируют под действием особых мускулов. Цимбалы звучат по тому же принципу, что консервная банка с выпуклым дном, если на него попеременно надавливать пальцем и резко отпускать. Ну и, конечно же, ни одной консервной банке такая громкость и не снилась. А поют цикады 24 часа в сутки, заставить их замолчать может только ливень.
Заблуждение №2. У насекомых век короток
Только не у цикад. Бесспорными долгожителями среди насекомых являются жуки, некоторые из них достигают почтенного пятидесятилетнего возраста. Но по сравнению с другими насекомыми (мухи живут всего месяц, пчёлы – шесть недель) цикада живет необыкновенно долго. Разные их виды живут от года до семнадцати лет.
Интересно, что к певчей жизни они готовятся под землей, где личинки-нимфы питаются соком древесных корней. Дереву это не наносит ущерба. Кто-то из досужих энтомологов подсчитал, что если бы человек потреблял такое же количество пищи, как цикада за 17 лет, он бы довольствовался одной-единственной курицей! А когда выходит на поверхность, вообще обходится без еды.
Заблуждение № 3. Во всем мире одинаковы
А вот и нет. Известно до 1500 видов цикад. Это в основном крупные насекомые, водящиеся во всех частях света, по преимуществу в жарких странах. Все они живут на деревьях и кустарниках, летают довольно хорошо. Самцы стрекочут или поют преимущественно в самое жаркое время дня, по-видимому, пение их служит для привлечения самок.
В Европе встречаются 18, а в наших краях обитает три вида: дубовая цикада (Tibicen haematodes) имеет длину (считая надкрылья) 4,5 см, обыкновенная цикада (Lyristes plebeja) — 5 см, горная цикада (Cicadetta montana) — 2 см в длину. Даже маленькая горная цикада наполняет воздух наших степных лесопосадок и ясеневых лесов громким стрекотанием, напоминающим стрекотание кузнечиков. В самый зной предгорья Кубани и Черноморского побережья Кавказа оглашает отрывистое неумолкаемое стрекотание обыкновенной цикады. В тропиках цикады «поют» еще громче, их стрекот напоминает звук циркульной пилы, а в Южной Америке и в Индии, издаваемые цикадами звуки и по громкости, и по резкости не уступают пронзительному свистку паровоза. Цикады — самые громкие «певцы» среди насекомых: ни сверчки, ни кузнечики, ни другие стрекочущие формы не могут сравниться с цикадами. Их пение во многих странах считается красивым.
Заблуждение №4. Бесполезное насекомое.
Совсем нет. Кроме привычного с детства стрекота, под который проходили летние каникулы во многих южных странах, чтобы наслаждаться пением цикад, их сажают в небольшие, сплетенные из тростника или соломы садки-клеточки, словно птиц, и вечерами слушают их голоса. Этот обычай издревле существовал и на Востоке, и в античном мире.
А еще их едят. Первые сведения о том, что цикады вкусны, получили еще английские колонисты от местных индейцев, которые один раз в 17 лет собирали их, готовили и ели с большим удовольствием. Колонисты, хотя и считали цикад саранчой, которой наряду с диким медом питался Иоанн Креститель, следовать примеру Предтечи не спешили. Сейчас американские газеты печатают рецепты блюд из цикад, гурманы советуют, как лучше делать заготовки впрок, а один вашингтонский ресторан собирался предлагать своим посетителям закуску из цикад по 10 долларов за блюдо, но в последний момент почему-то передумал.
Заблуждение №5. Попрыгунья-стрекоза?
Ошибаемся не мы одни, на страницах многих произведений можно прочесть о невероятной путанице с кузнечиками и цикадами. У многих авторов цикады стрекочут на лугу вместо кузнечиков, да ещё и где-нибудь в Карелии. На самом деле цикады на Севере не водятся, а в Карелии встречается только в южных районах, но очень редко.
Да и Иван Крылов в своей басне «Стрекоза и Муравей» стрекозой неудачно назвал цикаду. Известно, что стрекозы не прыгают, а цикады имеют прыгательные ноги. Стрекозы и не поют, как цикады. Словом, всё, что говорится в басне о стрекозе, не подходит к ней, а подходит к цикаде. Дело в том, что Крылов использовал сюжет и образы известного французского баснописца Лафонтена, который в свою очередь использовал сюжеты древнегреческих басен Эзопа. На родине Лафонтена стрекотание цикад и сами цикады всем известны, а на севере России, под Петербургом, их практически нет. Крылов в энтомологии видимо был не силён и перевёл слово «cigale» (цикада) как «стрекоза»».