Видоизменения грудного отдела
Специализация конечностей, особенно в связи с совершенствованием полёта, обусловливает радикальные преобразования грудного отдела. У веснянок и других насекомых с весьма несовершенным полётом строение груди соответствует схеме, приведённой на рисунке 26.
Рисунок 26. Сегменты грудного отдела насекомых (по Шванвичу, 1949):
I — переднегрудь; II — среднегрудь; III — заднегрудь; н — нотум; пн — постнотум; пск, ск, сктл — прескутум, скутум и скутеллум; эпм, эпс — эпимеры и эпистерны плейритов; стер — стерниты; пл. ш — плейральный шов; тз — тазик; вр — вертлуг; бд — бедро; стиг — стигмы
Одинаковое участие в полете обеих пар крыльев не требует дифференциации среднегруди и заднегруди, а относительно слабое развитие крыловых мышц сближает строение этих сегментов со строением лишённой крыльев переднегруди, но это резко меняется, когда ведущими становятся передние крылья, а задние постепенно редуцируются.
У чешуекрылых и двукрылых из-за мощного развития мышц передних крыльев среднегрудь становится наиболее крупным сегментом грудного отдела, а заднегрудь, и особенно переднегрудь, соответственно сокращаются (рис. 38, 39).
Рисунок 38. Тергиты грудных сегментов чешуекрылых (по Шванвичу, 1949):
ск II, сктл П — скутум и скутеллум второго сегмента груди; н — нотум переднегруди
Рисунок 39. Грудной отдел двукрылого (по Romoser, 1981):
ск — скутум; сктл — скутеллум среднегруди; ж — жужжальце; эпс — эпистерна; эпм — эпимера; тз — тазики ног
Возникающая при этом необходимость в прикреплении все более развитой мускулатуры требует развития структур внутреннего скелета. Стерниты формируют весьма мощные фурки и частично вворачиваются внутрь сегмента, что, в свою очередь, приводит к сближению тазиков ног у средней линии тела. Последние, например, у бабочек-парусников сливаются с плейритами (рис. 40).
Рисунок 40. Элементы конструкции среднегрудного сегмента бабочки-парусника (по Шванвичу, 1949):
стер. гр — стернальный гребень; фур — фурка; эпс — эпистерна; эпм — эпимера; тз — тазик; пл. гр — плевральный гребень
Входя в состав стенки тела сегмента и утрачивая подвижность, тазики средних ног утрачивают потребность в обслуживающих их мышцах, и они переключаются на обеспечение движения крыльев.
Сходные преобразования испытывают крылоносные сегменты высших перепончатокрылых (рис. 41), однако их тазики остаются свободными.
Рисунок 41. Грудной отдел медоносной пчелы (по Шванвичу, 1949):
прпд — проподеум; II бр — второй сегмент брюшка; стб — стебелёк; ск — скутум; сктл — скутеллум
Более того, конечности первого грудного сегмента наряду с плейритами выходят за пределы груди и функционально объединяются с головой. Это создаёт ещё большую свободу движений конечностей, что имеет важное значение при постройке сот и гнёзд. Таким образом, в грудном отделе высших перепончатокрылых от переднегруди остаётся лишь тергит, но зато со стороны брюшка в его состав входит ещё один дополнительный сегмент — проподеум (propodeum). Вместе с тем, например, у шершня фрагма постнотума среднегруди теряет связь с поверхностью и, погружаясь глубоко внутрь сегмента, обеспечивает опору сильно развитым мышцам передних крыльев (рис. 42).
Рисунок 42. Грудной отдел осы-шершня (по Шванвичу, 1949)
прпд — проподеум; II бр — второй сегмент брюшка; стб — стебелёк; ск — скутум; сктл — скутеллум
У представителей отрядов веерокрылых, жесткокрылых (рис. 43) и прямокрылых (рис. 44) в связи с переходом основной функции к задним крыльям преобладающее развитие получил третий грудной сегмент.
Рисунок 43. Грудной отдел жёсткокрылого (по Шванвичу, 1949)
I — переднегрудь; II — среднегрудь; III — заднегрудь; н — нотум; пн — постнотум; пск, ск, сктл — прескутум, скутум и скутеллум; эпм, эпс — эпимеры и эпистерны плейритов; стер — стерниты; пл. ш — плейральный шов; тз — тазик; вр — вертлуг; бд — бедро; стиг — стигмы
Рисунок 44. Грудной отдел прямокрылого (по Шванвичу, 1949)
I — переднегрудь; II — среднегрудь; III — заднегрудь; н — нотум; пн — постнотум; пск, ск, сктл — прескутум, скутум и скутеллум; эпм, эпс — эпимеры и эпистерны плейритов; стер — стерниты; пл. ш — плейральный шов; тз — тазик; вр — вертлуг; бд — бедро; стиг — стигмы
Иное строение грудного отдела наблюдается у стрекоз, сочетающих общую примитивность организации с превосходными лётными качествами, позволяющими им соперничать даже с высшими двукрылыми и перепончатокрылыми. Крылоносные сегменты стрекоз представлены гипертрофированными плейритами (рис. 45), и движения их крыльев в отличие от всех других насекомых обеспечиваются мышцами прямого действия. Непосредственно связанные с крыловыми пластинками, эти мышцы придают их движениям особую силу, а известная независимость в работе передних и задних крыльев обусловливает маневренность полёта, по скорости которого многие крупные стрекозы превосходят даже проносящихся пулей бражников и слепней.
Рисунок 45. Грудной отдел стрекозы (по Шванвичу, 1949)
I — переднегрудь; II — среднегрудь; III — заднегрудь; н — нотум; пн — постнотум; пск, ск, сктл — прескутум, скутум и скутеллум; эпм, эпс — эпимеры и эпистерны плейритов; стер — стерниты; пл. ш — плейральный шов; тз — тазик; вр — вертлуг; бд — бедро; стиг — стигмы
