|
стр. 170
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ СКАНИРУЮЩЕЙ МИКРОСКОПИИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПОКРОВОВ ЖУКОВ РОДА STENUS LATR. (COLEOPTERA, STAPHYLINIDAE )
А.Б.РЫВКИН
Московский Государственный университет им. М В.Ломоносова
Род Stenus Latr. относится к числу так называемых "трудных" групп жесткокрылых в связи с огромным его объемом (свыше 1500 видов), а также значительной морфологической однородностью. В связи с большим значением представителей группы для биологической индикации, зоогеографии, фаунистики и палеонтологии возникла необходимость использования новых методов точного их определения.
В 1977 году автором при любезном содействии Ю.А.Елизарова была предпринята попытка установить существование различий в структуре поверхности надкрылий у трех видов из наиболее крупных подродов: S. (s.str.) comma Lec., S. (Nestus) humilis Er. И S. (Parastenus coarcticollis Epp. Для этого был использован электронный сканирующий микроскоп HSM-2A Hitachi (максимальное использованное увеличение - 1500 X).
Все три вида четко различаются по форме и расположению хитиновых пластин (соответственно: плоские вытянутые пяти-шести-угольники; округлые каплевидно-выпуклые чешуи, черепицеобразно налегающие друг на друга; более или менее плоская чешуя). Еще большие отличия наблюдаются в прикреплении щетинок: у S.соmmа они сидят на дне ямок пунктировки, окруженные невысокими хитиновыми валиками; у S.humilis основание каждой щетинки зажато между стенкой ямки и высоким бугорком, поднимающимся со дна её; у S.coarcticollis каждая щетинка сидит в поре над краем ямки пунктировки.
В настоящее время, к сожалению, трудно определить таксономический уровень проявления описанных отличий, однако сам факт их существования свидетельствует о необходимости дальнейших исследований в этом направлении.
стр. 168-169
МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КРЫЛЬЕВ НАСЕКОМЫХ
О.М.Бочарова-Месснер
Институт эволюционной морфологии и экологии животных им. А.Н.Северцова АН СССР, Москва
Разработка проблемы машущего полета и, в частности, полета насекомых, осуществляется на стыке различных дисциплин - математики, физики, биологии, бионики и инженерии.
Ведущая задача функциональной морфологии в этом комплексе - создание морфологической модели, впервые обоснованной как понятие в настоящем сообщении - по аналогии с понятиями математической и механической моделей.
Морфологическая модель крыла насекомого включает морфологические и функциональные характеристики, свойственные всем или почти всем летающим насекомым. Материалом при построении модели были крылья различных конструктивных типов летательного аппарата, представляющих различные ряды эволюции Pterygota. Как ведущий метод был применен сравнительно-морфологический анализ.
На основании наблюдений крыльев живых насекомых, данных растровой электронной микроскопии и высокоскоростной киносъемки крылья насекомых определены, как тонкие жестко-эластичные системы, обладающие упругими свойствами и имеющие строго организованный рельеф и микроструктуру поверхности. В цикле взмаха они закономерно изменяют свою форму и ориентацию относительно набегающего потока воздуха. Рельеф поверхности представлен системой желобков и бороздок, начинающихся от основания крыла и равномерно выходящих на край, организующий набегающий поток воздуха на отекание. Микроструктура поверхности представлена выростами кутикулы, формирующими сложный покров. По своей организации (распределению и ориентации отдельных образований) микроструктура коррелятивно связана с особенностями рельефа, а организация последнего и, соответственно, организация микроструктуры, с размерами и контурами работающей поверхности. На работающих поверхностях выявлены функциональные зоны, различающиеся по своим жестко-эластичным свойствам и структуре поверхности. В цикле взмаха эти зоны деформируются различно, что для каждого этапа движения создает особую суммарную форму крыла. Смена направления движения обусловливает волнообразное изгибание эластичных частей крыла. Подъем крыльев происходит в супинированном, а опускание - в пронированном положениях. Для обеспечения локальной деформации крыльев в жилковании имеются специальные приспособления (сочленения, упругие и эластичные участки).
Перечисленные основные характеристики должны обеспечивать эффективное и экономичное создание аэродинамических сил при одновременном создании необходимой прочности всей работающей системы.
Морфологическая модель может служить основой создания математической и механической моделей машущего полета, а отдельные частные характеристики могут быть использованы в инженерных конструкциях различного целевого назначения. В дальнейшем, наряду с уточнением и совершенствованием обобщенной модели машущего крыла насекомого необходимо создание морфологических моделей для различных типов полета и различных конструкций летательного аппарата.
стр. 169-170
МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ ОРГАНОВ МЕЛКИХ НАСЕКОМЫХ ПРИ ПОМОЩИ СКАНИРУЩЕГО ЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПА (СЭМ)
Т.А.Рожнова
Институт эволюционной морфологии и экологии животных им. А.Н.Северцова АН СССР, Москва
Применение СЭМ в биологии широко раздвинуло границы морфологических исследований. Особенно эффективен СЭМ при изучении мелких насекомых, в частности, при проведении морфо-функционального анализа различных систем органов. Возможность проникновения в детали строения и конструктивные принципы позволяет достаточно уверенно объяснять функциональное значение морфологических структур у этих миниатюрных организмов, не прибегая к эксперименту. Так, выявленая многоярусность структуры поверхности крыльев галлиц и некоторых других мелких двукрылых имеет определенную специфичность у насекомых с различными типами полета. Кроме того, прослеживаются определенные закономерности в структуре поверхности различных функциональных зон крыла (различия в типах чешуек, асимметрия в строении покровов верхней и нижней поверхностей и т.п.). Механорецепторы (колоколовидные сенсиллы и волосковые поля), отличаясь постоянством топографии, по-видимому, локализованы в местах наибольших деформаций. Все эти особенности необходимо учитывать при выяснении механики крыла в полете.
На ногах представляется перспективным изучение морфологии сочленений и механорецепторов. Выявленные закономерности сопряженных преобразований помогают как в уточнении механизма действия сенсилл, характера распределения нагрузок на конечности, так и в выяснении способов функционирования изученных типов ног.
Разнообразные морфологические типы антеннальных сенсилл, обнаруженные у галлиц, в ряде случаев, удалось гомологизировать с описанными ранее типами, функция которых установлена. На основе выявленной гомологии сенсилл и характера распределения их между полами сделано предположение о характере воспринимаемого сенсиллами раздражения.
|
