Словарь, статья из раздела: Строение насекомых

Мембранное соединение склеротов

Мембраны – гибкие соединения между частями тела и отдельными склеритами у насекомых, благодаря наличию которых, насекомые могут двигаться и изменять свои размеры.

Мембраны

А – выраженные мембраны на брюшке у богомола

Б – малозаметные мембраны на теле у гусеницы

М - мембраны

Использовано изображение:^[4][5]

Строение мембран

Мембраны, или мембранозные соединения, по строению представляют собой участки гибкой, пленкообразной, истонченной кутикулы. С «обычной» кутикулой их объединяет то, что мембраны также являются продуктами выделения гиподермы – однослойного эпителия, подостланного снизу тонкой базальной мембраной и покрытого сверху субстанцией, секретированной этим эпителием.^[1] Отличие же состоит в том, что мембраны содержат мало хитина и минимальное количество темных пигментов, которые при окислении увеличивают прочность и твердость структур, в состав которых они входят. Кроме того, толщина мембранозных соединений в несколько раз меньше, чем у кутикулы в области склеритов, и они не имеют типичного разделения по слоям на эндо-, экзо- и эпикутикулу.^[3]

У зародышей, предположительно, все отдельные склериты соединены друг с другом мембранами, однако по мере развития склериты часто срастаются. На некоторых частях тела (голова) мембраны вообще исчезают; вместо них остаются швы, либо склериты переходят друг в друга без видимых соединений. На груди и брюшке признаки мембран у насекомых обычно сохраняются, так как эти части тела в процессе дыхания и питания должны меняться в объеме. (фото а) Кроме того, хорошо выраженные мембраны всегда присутствуют в области сочленения ног и крыльев с телом, а также между отдельными частями ног, что обеспечивает насекомым необходимую мобильность.^[3]

У некоторых насекомых и отдельных стадий их развития (например, личинок) мембраны выражены слабо, а по строению и плотности они практически не отличаются от склеритов тела, которые и сами по себе способны растягиваться.^[3] (фото б)

Брюшко комара

Поперечный разрез брюшка комара: 1 - сокращенное состояние; 2 - раздутое состояние. Тонкой линией обозначена мембрана.

Функция мембран

Когда брюшко не наполнено, его поперечное сечение узкое, эллиптическое; спинной и брюшной склериты связаны по бокам полосками тончайшей гофрированной мембраны. По мере наполнения брюшка кровью эта мембрана просто расправляется, позволяя спинному и брюшному склеритам отодвигаться все дальше друг от друга под действием увеличивающегося объема засасываемой пищи. В состоянии наибольшего растяжения брюшко имеет в поперечном сечении почти круглую форму.^[2]

Кольцевые сегменты

1 - втянутуе состояние; 2 - вытянутое состояние. Тонкой линией обозначена мембрана.

Другой широко распространенный тип мембранного соединения действует по принципу телескопических колец. Когда тело подтянуто, кольца находят одно на другое и мембрана втянута внутрь. Когда же оно вытянуто, вложенные друг в друга секции раздвигаются, насколько позволяет длина связывающих их мембран.^[2]

Сочленение ноги с телом

Сочленение ноги с телом с помощью мембраны: 1 - нога стоит прямо, 2 - движение ноги вперед.

На третьем рисунке можно увидеть, каким образом гибкая мембранозная полоска обеспечивает движение членистой ноги. Справа узкий участок мембраны образует шарнирное соединение между ногой и склеритом. На рисунке 1 нога стоит прямо; обратите внимание на то, что левая мембрана собрана при этом в складки. В положении 2 нога продвинута вперед; это движение расправило левую мембрану, так как основание ноги переместилось внутрь и назад.^[2]

Сочленение типа

Мембранозное перемычки в ножном сочленении типа "шара и впадины": 1 - нога вытянута, 2 - нога согнута; М - мембрана

Распространенный тип сочленения частей ноги взрослых насекомых виден на следующем рисунке; в этом случае два сегмента имеют соединение в виде шарообразного выступа и соответствующей ему впадины. Когда правый сегмент вытянут, как в положении А, верхняя мембрана (1) сложена, а нижняя мембрана (2) – растянута. Когда правый сегмент опущен вниз, как в положении Б, верхняя мембрана натянута, а нижняя свернута или собрана в складки.^[2]

Во всех четырех приведенных примерах движение возможно благодаря гибкости, но не эластичности. На рисунках не обозначены мышцы, сокращение которых на самом деле вызывает движения, а показаны лишь мембранные соединения, которые делают эти движения возможными.