Жужжальца

Строение

На протяжении эволюции Двукрылые, некоторые виды поденок и самцы кокцид утратили заднюю пару крыльев, а Веерокрылые - переднюю. В обоих случаях, крыловые пластинки редуцировались в продолговатые или утолщенные на концах выросты, называемые жужжальцами.

Каждое жужжальце состоит из трех частей:

1. Основание – утолщенная часть органа, находящаяся ближе всего к телу.
2. Ножка – самый тонкий участок в его середине, составляющий большую часть длины жужжальца.
3. Головка – утолщенная часть, находящаяся на его конце.

На поверхности основания и головки в шахматном порядке расположены особые структуры – сенсиллы. Они представлены микроскопическими волосками,  растущими под углом по отношению к длине жужжальца и обильно покрывающими его поверхность. Сами по себе сенсиллы являются органами осязания, которые получают информацию о положении тела и направлении воздушных потоков. Чем больше летает насекомое, тем больше у него сенсилл. Так, у слепней их количество может составлять пяти с половиной сотен, а у горбаток – семейства из отряда Двукрылых – на каждом жужжальце находится всего по три чувствительных волоска.

Вне зависимости от того, какая именно пара крыльев была преобразована в жужжальца, они во всех случаях имеют одинаковое строение и наделены собственной мускулатурой, благодаря чему могут смещаться относительно тела.

Существуют и другие насекомые, утратившие заднее крыло, например, жужелицы и долгоносики, потерявшие возможность летать. Однако у них вторая пара крыловых пластинок просто редуцирована – жужжалец или других «полезных» рудиментарных образований они не имеют.

Функции жужжалец

Большинство мух очень пугливы; при любой потенциальной угрозе они быстро снимаются с  места и мгновенно взлетают. Многим другим насекомым это недоступно: например, жуки тяжелы на подъем и подолгу готовятся подняться в воздух.

Готовность к взлету зависит от многих факторов – внешних (например, ночные виды быстрее реагируют в темное время суток) и внутренних (особенностей строения самих насекомых – ног, крыльев). Например, сирфиды вначале делают прыжок, а затем превращают его во взлет.

 У тех представителей класса, которые имеют жужжальца, во взлете ключевую роль играют именно они. Основания сенсилл соединяются с особой мембраной, затягивающей отверстия в кутикуле. Когда насекомое начинает раскачивать жужжальца перед взлетом, сенсиллы раздражаются, подавая в центральную нервную систему сигнал, инициирующий работу крыльев.

Благодаря вибрирующим движениям жужжалец, совершаемым в определенном направлении, получается не постепенно увеличивать частоту ударов крыла, а практически сразу запускать высокую скорость взмахов, позволяющую сразу оторваться от поверхности. Установлено, что при удалении жужжалец Двукрылые, Веерокрылые и другие их обладатели теряют способность к немедленному взлету.

Эти образования не играют роли несущих крыловых плоскостей; тем не менее, они имеют значение «гироскопов автопилота» - приспособлений, реагирующих на угол наклона тела в воздухе и стабилизирующих полет. При поворотах и других маневрах насекомое меняет положение в воздухе; из-за этого чувствительные волоски неравномерно стимулируются с обеих сторон. Нервная система получает нужную информацию и отправляет ответные импульсы к определенным группам мышц, поддерживая, таким образом, равновесие и координацию в воздухе.