Ногохвостки водяные - Podura aquatica и Sminthurides aquaticus

ЭкоЦентр "Экосистема" разработал более 140 методических материалов по изучению природы:


Полевые определители для смартфонов и планшетов в магазинах RuStore, RuMarket, Google Play и App Store

Определители растений и животных для PC Windows

Определители
для PC

Сборники MP3 записей голосов птиц в природе

Голоса
птиц

Методики полевых экологических исследований

Методики
исследований

Учебные
видеофильмы

Определительные
таблицы

Карманные
определители

Всё это можно приобрести в нашем некоммерческом Интернет-магазине

ГЛАВНАЯ >>> ПРИРОДА РОССИИ >>> ВОДНЫЕ БЕСПОЗВОНОЧНЫЕ

Главная
English
Биологический кружок ВООП
Гостю кружка
Планы кружка
Экспедиции и выезды
Исследовательская работа
Программа "Parus"
История кружка
Контакты кружка
Полевой центр
Фотогалерея
Летопись биостанции
Статьи о биостанции
Исследовательские работы
Учебные программы
Полевые практикумы
Методические семинары
Вебинары
Исследовательская работа
Проектная деятельность
Экспедиции и лагеря
Экологические тропы
Экологические игры
Публикации (статьи)
Методические материалы
Наглядные определители
Карманные определители
Определительные таблицы
Энциклопедии природы России
Компьютерные определители
Мобильные определители
Учебные фильмы
Методические пособия
Полевой практикум
Природа России
Минералы и горные породы
Почвы
Грибы
Лишайники
Водоросли
Мохообразные
Травянистые растения
Деревья и кустарники
Ягоды и сочные плоды
Насекомые-вредители
Водные беспозвоночные
Дневные бабочки
Рыбы
Амфибии
Рептилии
Птицы, гнезда и голоса
Млекопитающие и следы
Фото растений и животных
Систематический каталог
Алфавитный каталог
Географический каталог
Поиск по названию
Галерея
Природные ландшафты мира
Физическая география России
Физическая география мира
Европа
Азия
Африка
Северная Америка
Южная Америка
Австралия и Новая Зеландия
Антарктика
Рефераты о природе
География
Геология и почвоведение
Микология
Ботаника
Культурные растения
Зоология беспозвоночных
Зоология позвоночных
Водная экология
Цитология, анатомия, медицина
Общая экология
Охрана природы
Заповедники России
Экологическое образование
Экологический словарь
Географический словарь
Художественная литература
Международные программы
Общая информация
Полевые центры (Великобритания)
Международные экспедиции (США)
Курс полевого образования (США)
Международные контакты
Интернет-магазин
Карманные определители
Цветные таблицы
Компьютерные определители
Энциклопедии природы
Методические пособия
Учебные фильмы
Комплекты материалов
Контакты
Гостевая книга
Ссылки
Партнеры
Наши баннеры
Карта сайта

Если Вам понравился и пригодился наш сайт - кликните по иконке "своей" социальной сети:

Объявления:

Здесь может быть бесплатно размещено Ваше объявление о проводимом Всероссийском конкурсе, Слёте, Олимпиаде, любом другом важном мероприятии, связанном с экологическим образованием детей или охраной и изучением природы. Подробнее >>>

Мы публикуем на нашем сайте авторские образовательные программы, статьи по экологическому образованию детей в природе, детские исследовательские работы (проекты), основанные на полевом изучении природы. Подробнее >>>

[ sp ] : ml об : { lf }

Наши авторские методические материалы по водной экологии и гидробиологии:
В нашем Интернет-магазине по некоммерческим ценам (по себестоимости производства)
можно приобрести следующие методические материалы по водной и околоводной флоре и фауне России:

компьютерные цифровые (для PC-Windows) определители: Пресноводные беспозвоночные, Рыбы, Амфибии, Рептилии,
приложения-определители для смартфонов и планшетов на Андроиде: Водные беспозвоночные, Рыбы, Амфибии, Рептилии (их можно скачать из магазинов приложений по ссылкам на страницах описаний),
приложения-определители для iPhone и iPad: Рыбы, Амфибии (их можно загрузить в AppStore),
карманные полевые определители: Пресноводные рыбы, Обитатели водоемов, Растения болот, Растения пресных вод, пособие "Основы гидроботанических исследований",
цветные ламинированные определительные таблицы: Водоросли, Цветы водоемов и болот, Водные беспозвоночные, Пресноводные и проходные рыбы, Амфибии и рептилии,
определитель серии "Энциклопедия природы России": Насекомые.

Пожалуйста, ставьте гиперссылку на сайт www.ecosystema.ru если Вы копируете материалы с этой страницы! Во избежание недоразумений ознакомьтесь с правилами использования и копирования материалов с сайта www.есоsystеmа.ru
Пригодилась эта страница? Поделитесь ею в своих социальных сетях:

Описания видов и иллюстрации взяты из компьютерного определителя пресноводных беспозвоночных России (Боголюбов А.С., Кравченко М.В., Москва, "Экосистема", 2018).

***

Тип Членистоногие - Arthropoda, Класс Насекомые - Insecta, Отряд (Подкласс) Ногохвостки, или Коллемболы - Collembola

Ногохвостки водяные - Podura aquatica и Sminthurides aquaticus

Фото 1. Водяная подура (Podura aquatica)

Фото 2. Водяной сминтуридес (Sminthurides aquaticus)

Рис. 1. Водяные коллемболы: 1 - водяная подура (Podura aquatica), вид сверху,
2 - водяной сминтуридес (Sminthurides aquaticus), вид сбоку, 3 - самка и самец водяного
сминтуридеса перед копуляцией, 4 - мандибулы водяной подуры,
5 - коготок и эмподиум, 6 - сминтуридес во время ходьбы и чистки,
7 - брюшная трубка вилохвостки, 8 - водяная подура на поверхности воды,
9 - траектория прыжков на воде, 10 - положение вилохвостки при линьке

Водяные коллемболы относятся к отряду Ногохвосток, или Коллембол (Collembola). Это мелкие насекомые, имеющие нежное продолговатое тело с 6 ногами, одной парой глаз и короткими четерехчлениковыми усиками. На нижней стороне брюшка у них имеется прыгательная вилка, работающая как пружина и позволяющая водяной ногохвостке прыгать по поверхностной пленке воды.

Синонимы. Ногохвостка водяная, вилохвостка водяная, коллембола водяная, подура, сминутридес.

Внешний вид и размеры. Среди водяных коллембол на водоемах чаще всего можно встретить два схожих вида: водяную подуру (Podura aquatica, фото 1 и рис. 1: 1) и водяного сминтуридеса (Sminthurides aquaticus, фото 2 и рис. 1: 2). Сминтуридес отличается от подуры своим вздутым и неясно сегментированным телом.

Длина тела взрослых самок подуры и сминтуридеса редко превышает 1-1,2 мм, самцы же их еще меньше (рис. 1: 3). У воды встречаются и более крупные виды коллембол из родов изотома (Isotoma) и изотомурус (Isotomurus), достигающие 4 мм длины.

Подуры окрашены в темные цвета - от тёмно-коричневого до сине-черного цвета, а сминтуридесы - в серые, буроватые или фиолетовые. Усики и ноги обоих видов красновато-коричневые.

На голове вилохвосток находятся глаза с небольшим количеством фасеток и четырехчлениковые усики, направленные вперед или изогнутые вниз; последний членик усиков у сминтуридеса кольчатый. У переднего края головы находится ротовая щель, внутри которой лежат слабо развитые и прикрытые складкой кожи ротовые органы (мандибулы, максиллы, рис. 1: 4). Первый членик груди вилохвосток значительно меньше остальных двух.

Три пары грудных ходильных ног устроены просто - лапка или отсутствует вовсе, или слита с голенью в участок ноги, получивший название tibiotarsus. Рядом с коготком на конце ноги находится щетинка и широкий коготковидный придаток - эмподиум (рис. 1: 5). С помощью грудных ног вилохвостки могут медленно ходить, опираясь на кончики коготков и щетинку. Отставленный в сторону эмподиум для опоры насекомому не служит; вместе с коготком он образует как бы клешню, через которую время от времени насекомое протаскивает свои антенны, а также длинные щетинки и волоски, освобождая их от приставших пылинок и капелек воды (рис. 1: 6). Эмподиум, следовательно, представляет чистильный аппарат вилохвостки!

Крыльев у вилохвостки нет - вилохвостки относятся к низшим бескрылым насекомым (Apterygota), для которых характерны и многие другие примитивные черты строения тела. Первичную бескрылость Apterygota, предки которых в течение всего филогенеза также были лишены крыльев, ни в коем случае нельзя смешивать с вторичной бескрылостью некоторых высших насекомые. Например, тли, рабочие муравьи, рабочие термиты утратили свои крылья и способность летать в сложном процессе эволюции и адаптации к малоподвижному или наземному бегающему способу передвижения.

Брюшко вилохвостки состоит из 6 сегментов, из которых два последних значительно меньше прочих; на последнем членике находится анальное отверстие, на предпоследнем половое, у молодых особей закрытое.

На вентральной (нижней, брюшной) поверхности первого сегмента брюшка расположен очень важный в жизни вилохвосток орган - брюшная трубка с продольным желобком посередине. На конце ее находятся два тонкостенных пузырька, которые наполняясь кровью под влиянием внутрибрюшного давления могут выворачиваться из трубки наружу. Обратно они втягиваются при помощи мускула ретрактора (рис. 1: 7). Тонкие стенки пузырьков представляют единственное смачиваемое водой место на теле водной вилохвостки - когда пузырьки выдвинуты наружу, то силою капиллярности они притягиваются водой, и насекомое как бы прилипает к плёнке поверхностного натяжения (рис. 1: 8). Перед характерным для вилохвосток прыжком (см. ниже) животное прежде всего прерывает эту связь, втягивая внутрь пузырьки трубки. Брюшная трубка с ее пузырьками морфологически является видоизмененными брюшными ножками.

Движение. С помощью грудных ног вилохвостки могут медленно ходить, опираясь на кончики коготков и щетинку. Однако, главной особенностью движения вилохвосток являются "прыжки" на поверхности воды. В связи с этим, вилохвосток трудно поймать, - с поразительной быстротой исчезают они в разные стороны при приближении сачка, как будто порыв ветра дунул на эту живую пыль!

Как же прыгает вилохвостка? Для прыгания служат тесно связанные друг с другом органы: два закрепительных крючка на третьем сегменте брюшка и прыгательная вилка на четвертом. Прыгательная вилка состоит из коротенького непарного основного членика (рукоятки) и двух ветвей с небольшими коготковидными конечными члениками, покрытыми зубчиками или пластинками. И брюшные крючки и вилка также представляют собою производное видоизменённых брюшных ножек насекомого.

В спокойном состоянии вилка силою мышц бывает притянута и подогнута вперёд под брюшко вилохвостки, где она механически удерживается крючками 3-го сегмента, входящими в хитиновую щель у конца рукоятки между основаниями ветвей. При малейшем раздражении перед прыжком насекомое отрывает от поверхности воды брюшную трубку (см. выше) и одновременно с помощью соответствующей мускулатуры освобождает брюшные крючки из щели вилки. Упругая вилка моментально разгибается подобно пружине, ударяет о субстрат и далеко подбрасывает насекомое вперед и вверх.

Возможно, что при прыжке, помимо силы упругости, действует и связанная с вилкой мускулатура, обильно сосредоточенная в 4-м сегменте. Вообще многие подробности этого процесса нуждаются в дальнейшем разъяснении.

Во время прыжка вилка снова приводится в свое первоначальное положение, зацепляясь за брюшные крючки. Садясь на воду или твердую поверхность, вилохвостка уже готова к новому прыжку.

Значение прыжков защитное - благодаря молниеносному по быстроте движению, вилохвостка мгновенно исчезает из поля зрения врага. Высота прыжка достигает нескольких сантиметров. Постоянной направленности прыжков нет - они производятся беспорядочно в разные стороны (рис. 1: 9). Энергичность прыжков послужила поводом к названиям отряда - ногохвостки или пружинкохвостые.

Внутреннее строение. Внутреннее строение вилохвосток в целом типично для насекомых и коллембол и подробно изложено в описаниях класса Насекомые (Insecta) и отряда Коллемболы (Collembola). Особенности строения дыхательной системы вилохвосток описаны ниже, в разделе "Дыхание".

Из отличительных особенностей выделительной системы вилохвосток можно отметить отсутствие у них мальпигиевых сосудов, в связи с чем все экскреторные процессы в их организме связаны с деятельностью только клеток жирового тела.

Дыхание. Дыхание у вилохвосток кожное - тонкостенные пузырьки брюшной трубки играют в нем немаловажную роль. Трахейная система у большинства видов коллембол отсутствует. У видов семейства Sminthuridae она слабо выражена в виде нескольких трахейных пучков с головной стигмой; эти пучки гомологичны трахейной системе высших насекомых.

Питание. Питаются вилохвостки мягкой разлагающейся растительной пищей или мелкими животными. Из водорослей Podura aquatica и виды Isotomurus предпочитают Protococcus.

Образ жизни. Покровы тела вилохвосток не смачиваются водой, и поэтому они, оставаясь сухими, свободно живут на поверхности воды.

Местообитания. Вилохвостки живут на поверхности воды в стоячих водоёмах (на прудах, каналах и водно-болотных угодьях, в лужах), особенно в прибрежной зоне. Встречаются также на плавающих и выступающих из воды водных растениях, на камнях, корягах, сваях мостов и т.д. По воде они прыгают словно капли дождя. Встречается иногда большими скоплениями.

Размножение и развитие. Размножаются коллемболы своеобразно. Самцы откладывают сперматофоры в виде капелек на стебельках, а самки захватывают сперматофоры своими половыми отверстиями. После оплодотворения самки кладут очень мелкие яйца. Самка Sminthurides aquaticus пробуравливает челюстями ткани ряски и погружает в них откладываемые яйца.

Метаморфоз у бескрылых отсутствует - постэмбриональное развитие заключается лишь в многочисленных линьках, сопровождающихся увеличением размеров тела и слабым изменением формы некоторых органов и цвета покровов. Перед линькой насекомое раскачивает брюшко и, напряженно сгибая тело, силится прорвать хитиновую кутикулу кожных покровов и выбраться из нее, как из футляра, через образовавшуюся щель (рис. 1: 10).

У только что вылупившегося насекомого зубчики на коготках ног и ветвях вилки бывают еще плохо выражены; относительная длина последнего членика усиков и 3-го и 4-го члеников брюшка также впоследствии увеличивается. По достижении половой зрелости на 5 сегменте брюшка открывается половое отверстие.

По наблюдениям над видами наземных вилохвосток (Orchesella cincta) установлено, что половая зрелость достигается после 7-й линьки; после этого насекомое линяет еще 5 раз. Такое явление ни у одного из высших насекомых не наблюдается.

В стайках вилохвосток среди темно окрашенных особей скопляются и их светлые сброшенные шкурки.

Особенности систематики. Ногохвостки относятся к низшим, первичнобескрылым насекомым. Отсутствие метаморфоза, первичное отсутствие крыльев, трахейной системы, мальпигиевых сосудов, простота строения пищеварительного канала вилохвосток свидетельствуют о примитивности этих насекомых, свойственной всем низшим бескрылым насекомым (Apterygota). Наряду с этим у вилохвосток имеются и высокоспециализированные органы, как, например, прыгательная вилка и связанные с ней приспособления.

Другие описания. В поисках водных насекомых остановимся у влажного берега тенистой заводи. Нередко случается, что именно в этот момент, точно рассеивающаяся пыль, из-под ног выскакивает множество мельчайших насекомых - вилохвосток. Через секунду они снова сидят на камнях, на влажном берегу или прямо на поверхности воды, где, внимательно приглядевшись, их легко заметить.

Систематические таксоны пресноводных беспозвоночных, включенных в определитель:

На страницах нашего сайта Вы также можете почитать учебник по энтомологии: Введение, Предмет и задачи энтомологии, Краткий очерк истории энтомологии, Основные принципы систематики насекомых, Строение насекомых, Нервная деятельность насекомых, Размножение насекомых, Развитие насекомых, Жизненные циклы, Диапауза, Защитные приспособления и общественный образ жизни, Питание и кормовая специализация насекомых, Распространение насекомых, Колебания численности насекомых, а также познавательную книгу д.б.н. В.А.Кривохатского "Муравьиный лев".

Наши авторские методические материалы по зоологии беспозвоночных:
В нашем Интернет-магазине по некоммерческим ценам (по себестоимости производства)
можно приобрести следующие методические материалы по беспозвоночным животным России:

компьютерные цифровые (для PC-Windows) определители Дневные бабочки, Насекомые-вредители леса, Пресноводные беспозвоночные,
приложения-определители ЭкоГид для смартфонов и планшетов на Android и iOS: Бабочки, Насекомые-вредители, Водные беспозвоночные (их можно скачать из магазинов приложений по ссылкам на страницах описаний) или загрузить в AppStore),
цветные ламинированные определительные таблицы: Дневные бабочки средней полосы, Пресноводные беспозвоночные,
карманные полевые определители Обитатели водоемов и Насекомые России
определитель серии "Энциклопедия природы России": Насекомые.

Познакомиться с изображениями и описаниями других объектов природы России и сопредельных стран - минералов и горных пород, почв, грибов, водорослей, лишайников, листостебельных мхов, деревьев, кустарников, кустарничков и лиан, травянистых растений (цветов), ягод и других дикорастущих сочных плодов, водных беспозвоночных животных, насекомых-вредителей леса, дневных бабочек, пресноводных и проходных рыб, земноводных (амфибий), пресмыкающихся (рептилий), птиц, птичьих гнезд, их яиц и голосов, а также млекопитающих (зверей), - можно в разделе Природа России нашего сайта.

В разделе Природа в фотографиях размещены также тысячи научных фотографий грибов, лишайников, растений и животных России и стран бывшего СССР, а в разделе Природные ландшафты мира - фотографии природы Европы, Азии, Северной и Южной Америки, Африки, Австралии и Новой Зеландии и Антарктики.

В разделе Методические материалы Вы также можете познакомиться с описаниями разработанных экологическим центром "Экосистема" печатных определителей растений средней полосы, карманных определителей объектов природы средней полосы, определительных таблиц "Грибы, растения и животные России", компьютерных (электронных) определителей природных объектов, полевых определителей для смартфонов и планшетов, методических пособий по организации проектной деятельности школьников и полевых экологических исследований (включая книгу для педагогов "Как организовать полевой экологический практикум"), а также учебно-методических фильмов по организации проектной исследовательской деятельности школьников в природе. Приобрести все эти материалы можно в нашем некоммерческом Интернет-магазине. Там же можно приобрести mp3-диски Голоса птиц средней полосы России и Голоса птиц России, ч.1: Европейская часть, Урал, Сибирь.

Поделиться/Share:

: ml :

Порекомендуйте нас в "своих" социальных сетях:

- share this page with your friends!