Раздел I. Общая характеристика Ephemeroptera
Îãëàâëåíèå |
Óêàçàòåëü
òàêñîíîâ |
Óêàçàòåëü
ïðèçíàêîâ:
[1.1] [1.2]
[1.3] [2.1] [2.2]
[2.3] [3] [4] |
Если рассматривать только современных представителей, то таксон Ephemeroptera выглядит четко очерченным. Однако описано несколько ископаемых палеозойских форм, которые имеют родство с современными поденками, но не укладываются в таксон Ephemeroptera, охарактеризованный только по строению современных представителей. Эти вымершие формы вместе с современными поденками образуют группу Ephemeroptera s.l., или Panephemeroptera (или Ephemera/fg1), внутри которой находится подчиненный таксон, также называемый Ephemeroptera, или Euephemeroptera (или Ephemera/fg2), внутри которого -- подчиненный таксон Ephemeroptera s.str., или Euplectoptera (или Ephemera/fg3), включающий всех современных поденок. Невозможно рассмотреть все систематически важные признаки этих соподчиненных таксонов, так как для вымерших форм известны лишь немногие детали строения -- преимущественно жилкование крыла. Поэтому здесь характеристика поденок разбита на две части: вначале (I.А) рассматриваются признаки современных поденок, про многие из которых неясно, относятся ли они к Panephemeroptera, Euephemeroptera или Euplectoptera; далее (I.Б) перечислены признаки, распределение которых в этих группах достоверно известно.
I.А. Морфологическая
характеристика,
основанная
на строении
современных
видов
Голова
и ее придатки
Глаза. Все 3
простых
глазка (типичных
для Amyocerata) всегда
развиты у
личинок,
имаго и
субимаго.
Сложные
глаза (oculi)
всегда
развиты.
Половой
диморфизм в
строении
глаз
является
исходным для
поденок (по
крайней мере
для Euplectoptera) и
выражен у
большинства
поденок:
глаза самца
увеличены и
разделены на
два отдела -
верхний и
нижний;
нижний отдел
более или
менее сходен
с глазом
самки.
Верхний
отдел глаза
самца имеет
наибольший
размер у
имаго, может
быть меньше у
субимаго, а у
личинки тем
меньше, чем
младше
личинка. В
наиболее
примитивном
случае (который
характерен
для
большинства
поденок)
разделение
глаза на два
отдела лишь
слегка
намечено.
Эволюционные
изменения
происходили
в двух
направлениях,
независимо
несколько
раз в каждом
из этих
направлений:
(1) в некоторых
случаях
верхний
отдел
преобразуется
в тюрбанный
глаз (у Turbanoculata и
отдельных Leptophlebia/fg1),
(2) в других
случаях
верхний
отдел глаза
самца
уменьшается
или совсем
исчезает, так
что глаз
самца
становится
таким же по
форме как
глаз самки, и
половой
диморфизм в
строении
глаз
исчезает (это
происходит
независимо
во многих
группах - см.
Указатель
признаков [2.1.3]).
Антенны. Антенны
имеют
примитивное
для Amyocerata
строение:
щетинковидные,
т.е. жгутик
имеет
неопределенное
число
члеников,
которые
утончаются к
вершине. У
личинки
антенны
хорошо
развиты,
многочлениковые,
тогда как у
имаго и
субимаго
жгутик
рудиментарный,
а его
членистость
неясная или
отсутствует.
Редукция
антенн у
крылатых
стадия,
вероятно,
является
аутапоморфией
Euplectoptera, поскольку
у Protereisma описаны
длинные
многочлениковые
антенны (Carpenter, 1933; 1979).
Ротовой
аппарат. Ротовой
аппарат
развит
только у
личинки, и все
описанные
ниже
особенности
строения
ротовых
частей
относятся
только к
личинке. У
имаго и
субимаго Euplectoptera
ротовой
аппарат
всегда
отсутствует.
Вместо него
на
вентральной
стороне
головы
имеется
впадина,
спереди
ограниченная
лицевой
складкой.
Иногда из
этой впадины
выступают
более или
менее
развитые
мягкие
нефункционирующие
выросты, но
эти выросты
не являются
рудиментарными
ротовыми
частями
имаго (как
думают
некоторые
авторы) а
представляют
собой
остатки
личиночных
ротовых
частей,
которые не
исчезли в
процессе
метаморфоза:
по строению
они
повторяют
специализированные
ротовые
придатки
личинки
данного вида.
Таким
образом, в
филогенезе
эти выросты
возникали
независимо
много раз, а
не являются
плезиоморфией.
Вероятно,
отсутствие
ротового
аппарата у
крылатых
стадий
является
аутапоморфией
Euplectoptera, поскольку
у Protereisma описаны
развитые
склеротизованые
ротовые
части (Carpenter, 1979).
Мандибулы.
Большинство
Ephemeroptera имеют
строение
мандибул,
которое,
вероятно,
является
исходным для
Mandibulata и
встречается
в различных
группах
ракообразных.
Подобно
ракообразным
и
первичнобескрылым
насекомым (Entognatha
и Triplura), но в
отличие от Metapterygota,
основание
мандибулы
длинное, так
что задний
мыщелок
сильно
удален от
режущего
края. У Ephemeroptera,
помимо
заднего,
имеются еще
два мыщелка,
расположенные
в одну линию:
средний
мыщелок
имеет вид
вогнутости
на мандибуле,
в которую
входит
выступ на
краю
головной
капсулы;
передний
мыщелок
имеет вид
склеротизованного
выступа нам
мандибуле,
входящего в
вогнутость
на краю
головной
капсулы.
У многих
поденок
мандибула
имеет хорошо
выраженный
инцизор (incisor) [обычно
называемый "апикальным
зубцом" (canina apicalis)],
кинетодонт (kinetodontium)
[обычно
называемый "субапикальным
зубцом" (canina subapicalis)],
простека (prostheca) (многими
авторами
ошибочно
называемая "lacinia
mobilis" или "kinetodontium") и
мола (mola).
Кинетодонт
- это то же, что
lacinia mobilis у
ракообразных
(мы
используем
термин "kinetodontium"
предложенный
Кукаловой-Пек
(Kukalova-Peck, 1991: 151), так как
он более
удобен для
транслитерации
на русский и
другие языки,
чем старый
термин "lacinia mobilis"). В
отличие от
инцизора (который
никогда не
бывает
отделен от
корпуса
мандибулы)
кинетодонт
часто
отделен швом
от корпуса
мандибулы; но
у некоторых
поденок,
также как у
большинства
насекомых,
кинетодонт
полностью
слит с
корпусом
мандибулы,
иногда также
слит с
инцизором,
так что до
последнего
времени он
ошибочно
считался
частью
инцизора ("субапикальный
инцизор" или
"субапикальный
зубец" в
терминологии
многих
авторов).
На
внутреннем
крае
мандибулы
проксимальнее
кинетодонта
имеется
простека -
придаток,
отделенный
швом от
корпуса
мандибулы;
обычно
простека
короткая и на
вершине
разделена на
пучок
щетинковидных
отростков;
иногда (у
многих Turbanoculata)
простека
имеет форму
цельной
палочки,
иногда
простека
рудиментарная.
Многие
авторы (Snodgrass, 1935 и
др.) ошибочно
принимали
простеку за lacinia
mobilis (т.е. за
кинетодонт),
хотя
простека, по
всей
видимости,
является
лишь
результатом
слияния
группы
щетинок. Из-за
этой ошибки в
идентификации
кинетодонта
у поденок (и в
целом у
насекомых)
высказывались
сомнения в
том, что
мандибулы
насекомых
сопоставимы
с
мандибулами
Eucrustacea, что
приводило к
сомнениям
относительно
единого
происхождения
мандибул и
монофилии
таксона Mandibulata Snodgrass 1935.
Мандибулы
асимметричные.
Также как и у
других Hexapoda (и,
вероятно, у
других Mandibulata в
целом), у Ephemeroptera та
мандибула, у
которой мола
более
выступает
дистально,
чем
проксимально,
является
левой, а та
мандибула, у
которой мола
более
выступает
проксимально,
является
правой;
исключение
составляют
лишь
отдельные
таксоны (надвидовые
таксоны, виды
и
внутривидовые
таксоны)
среди Pentamerotarsata: Arthroplea/fg(1),
Heptagenia/f8=g7 sulphurea dalecarlica, sulphurea albicauda,
Heptagenia/f7=g6 Dacnogenia/g(1) coerulans, Ecdyonurus/fg1 inversus.
Суперлингвы. Пара
хорошо
развитых
суперлингв
имеется
почти у всех
поденок (за
исключением
нескольких
высоко
специализированных
хищных групп,
у которых
суперлингвы
редуцированы
- см.
Указатель
признаков [1.1.27]).
Суперлингвы -
это пара
нечленистых
придатков,
принадлежащих
к
мандибулярному
сегменту и
расположенных
между
мандибулами
и максиллами (они
часто
ошибочно
считаются
латеральными
частями
гипофаринкса,
хотя
гипофаринкс
относится к
максиллярному
сегменту).
Вероятно,
суперлингвы
характерны
для Mandibulata, будучи
известны для
Eucrustacea под
названием "парагнаты"
(paragnatha") или "нижняя
губа" ("labium");
среди Hexapoda
суперлингвы
развиты,
помимо Ephemeroptera,
только у Entognatha и
Microcoryphia (у других Hexapoda
они не
описаны или
описаны
ошибочно,
когда за
суперлингвы
принимают
латеральные
части
гипофаринкса).
Таким
образом,
наличие
суперлингв у
Ephemeroptera является
уникальной
плезиоморфией
среди Pterygota.
Максиллы. Максилла
у Ephemeroptera всегда
имеет лишь
одну
жевательную
долю, которая
многими
авторами
считается
результатом
полного
слияния
галеи и
лацинии;
однако
возможно, что
правильным
является
другое
предположение,
согласно
которому эта
доля
является
лацинией,
тогда как
галеа
полностью
редуцирована.
Вершина
максиллы
несет
максиллярные
клыки (caninae maxillaris) (см.
Новые и
малоизвестные
морфологические
термины) -
зубцевидные
выросты, не
отделенные
от корпуса
максиллы.
Обычно
имеется 3
максиллярных
клыка, и мы
считаем, что
это число
является
исходным для
Ephemeroptera; иногда
число
максиллярных
клыков
меньше трех,
или они
редуцированы
(см. Указатель
признаков [1.1.33]);
иногда
максиллярные
клыки имеют
дополнительные
зубцы.
В
различных
неродственных
группах Ephemeroptera
дистальный
край
максиллы (латеральнее
максиллярных
клыков) несет
правильный
ряд более или
менее
гребенчатых
щетинок
направленных
дистально
или
вентрально;
здесь этот
ряд
называется
апикально-вентральным
рядом (см.
Указатель
признаков [1.1.31]).
Внутренний
(медиальный,
или режущий)
край
максиллы (проксимальнее
максиллярных
клыков) почти
у всех
поденок
несет 2
продольных
ряда щетинок -
внутренне-дорсальный
и внутренне-вентральный.
Щетинки этих
рядов могут
быть
модифицированы
различным
образом,
некоторые
щетинки
утолщены,
неподвижные,
зубцевидные.
Мы
используем
термин
дентисеты (dentisetae) (см.
Новые и
малоизвестные
морфологические
термины)
только
применительно
к
модифицированным
дистальным
щетинкам
внутренне-дорсального
(но не
внутренне-вентрального!)
ряда (см.
Указатель
признаков
[1.1.37]-[1.1.40]).
Максиллярные
щупики 3-члениковые.
Первый
членик
содержит две
мышцы -
аддуктор и
абдуктор
второго
членика;
второй
членик
содержит
единственную
мышцу -
аддуктор
третьего
членика.
Иногда
второй и
третий
членики
более или
менее слиты
вместе, мышца
второго
членика
может
отсутствовать,
так что
максиллярный
щупик может
быть 2-члениковым
(см. Указатель
признаков [1.1.42]);
лишь в одном
таксоне - Ameletopsis/fg1 -
максиллярный
щупик
вторично
многочлениковый;
у Ephemerella/fg1
максиллярный
щупик лишен
мышц и может
быть
рудиментарным
вплоть до
полного
исчезновения.
3-члениковый
максиллярный
щупик
является
апоморфным
признаком (будучи
аутапоморфией
Euplectoptera, либо Euephemeroptera,
либо,
возможно, Panephemeroptera
в целом), но не
является
уникальной
апоморфией
этого
таксона.
Исходным для
Amyocerata и вероятно
в целом для Hexapoda
является 5-члениковый
максиллярный
щупик. 5-члениковый
максиллярный
щупик
имеется у все
Zygentoma, всех Polyneoptera, Zoraptera, у
многих Holometabola. В
других
таксонах Amyocerata,
также как у
всех Entognatha, число
члеников
максиллярного
щупика
уменьшено,
будучи
меньшим пяти;
лишь у Microcoryphia
максиллярный
щупик 7-члениковый.
Некоторые
авторы
считают, что 7-члениковый
максиллярный
щупик Microcoryphia
является
примитивным;
но согласно
другой
версии 7-члениковые
максиллярные
щупики
образовались
из 5-члениковых
в результате
вторичного
разделения
члеников.
Нижняя
губа.
Большинство
поденок
имеют
типичное для
Hexapoda строение
нижней губы с
глоссами и
параглоссами.
Лабиальные
щупики 3-члениковые.
Первый
членик
содержит две
мышцы -
аддуктор и
абдуктор
второго
членика;
второй
членик
содержит
единственную
мышцу -
аддуктор
третьего
членика.
Иногда
второй и
третий
членики
более или
менее слиты
между собой,
мышца
второго
членика
может
отсутствовать,
и тогда
лабиальный
щупик 2-члениковый
(см. Указатель
признаков [1.1.42]);
лишь в одном
таксоне - Ameletopsis/fg1 -
лабиальный
щупик
вторично
многочлениковый;
в некоторых
таксонах
лабиальные
щупики
рудиментарные
вплоть до
полного
исчезновения
(см. Указатель
признаков [1.1.41]).
В отличие
от
максиллярного
щупика (см.
выше), 3-члениковый
лабиальный
щупик
является
плезиоморфией
в пределах Amyocerata
и, вероятно, в
пределах Hexapoda в
целом. 3-члениковый
максиллярный
щупик
имеется у
всех Microcoryphia, всех
Polyneoptera, Zoraptera и многих
Holometabola. В других
таксонах Amyocerata,
также как у Entognatha,
число
члеников
лабиально
щупика
уменьшено,
будучи менее
трех; только у
Zygentoma лабиальный
щупик 4-члениковый,
так как
помимо трех
длинных
члеников он
имеет
короткий
проксимальный
членик (вероятно
вторичный).
Грудь
и ее придатки
Птероторакс
имаго и
субимаго.
Строение
птероторакса
поденок
рассмотрено
в отдельной
статье, в
которой
введены
многие из
употребляемых
ниже
терминов (Kluge, 1994).
Преалярный
мост
среднегруди (PAB)
состоит из
дорсальной,
латеральных
и
вентральной
дуг.
Дорсальная
дуга (PAB:DA) может
включать
переднее и
заднее ребра,
разделенный
желобом -
передней
фрагмой (PhA); так
что переднее
ребро
дорсальной
дуги
относится к
акротергиту,
а ее заднее
ребро к
нотуму.
Латеральная
дуга
преалярного
моста (PAB:LA) также
может
состоять из
двух или трех
ребер,
разделенных
желобами. От
латеральной
и дорсальной
дуг
начинается
пара задних
рук
преалярного
моста (PAB:PA);
каждая из
этих рук идет
назад к
основанию
переднего
крыла и
сочленяется
с маленькой
явственной
выемкой на
латеральном
крае
прелатероскутума
(PLS). Впереди
этого
сочленения,
между задней
рукой
преалярного
моста и
прелатероскутумом
имеется
узкая
мембранозная
область;
некоторые
авторы
считают эту
область
прескутальным
швом, а задние
руки
преалярного
моста -
прескутумом;
однако
термин
прескутум
используется
также в
других
значениях и
исходно
является
спорным (см.
Новые и
малоизвестные
морфологические
термины). У Eusetisura
задние руки
преалярного
моста сильно
укорочены, не
достигают
выемок на
краях
прелатероскутума,
тогда как эти
выемки
явственно
развиты.
В
передней
части
мезонотума
сразу позади
дорсальной
дуги
преалярного
моста
имеется
непарный
передненотальный
бугор (ANp) (см.
Указатель
признаков [2.2.5]),
отделенный
от остальной
части нотума
передненотальным
поперечным
вдавлением (ANi) (см.
Указатель
признаков [2.2.6]).
Это
вдавление
более или
менее
развито
почти у всех
Ephemeroptera, лишь у Caenoptera
оно
полностью
утрачено.
Вдоль
медиальной
линии нотума
идет
медиальный
продольный
шов (MLs). Он
явственно
развит на
большей
части нотума,
но исчезает в
его передней
части (обычно
около
передненотального
поперечного
вдавления) и в
задней части (обычно
около скуто-скутеллярного
вдавления).
Обычно
медиальный
шов вогнутый,
но у
некоторых Tetramerotarsata
он выпуклый (см.
Указатель
признаков [2.2.7]).
Латеральнее
медиального
шва имеется
пара
медиопарапсидных
швов (MPs). Эти
узкие
вогнутые швы
отделяют
выпуклый
медиоскутум (MS)
(содержащий
передние
основания
пары
медиальных
тергальных
мышц - MTm) от
выпуклого
субмедиоскутума
(SMS) (содержащего
дорсальные
основания
пары скуто-эпистернальных
мышц - S.ESm).
Медиопарапсидные
швы поденок
также
известны под
названиями "первые
парапсидные
швы", "парапсидные
швы", "внутренние
парапсидные
швы" и "передние
парапсидные
швы" по
терминологии
разных
авторов. Они
соответствуют
нотаулям (notauli) Hymenoptera.
Положение
медиопарапсидных
швов
постоянно.
Латеральнее
медиопарапсидных
швов имеется
пара
латеропарапсидных
швов (LPs) (см.
Указатель
признаков [2.2.9]),
известных
также под
названиями "вторые
парапсидные
швы", "наружные
парапсидные
швы" и "задние
парапсидные
швы". Эти
глубокие
широкие
сильно
склеротизованные
вогнутые швы,
или борозды,
несут
механическую
функцию и в то
же время
отделяют
субмедиоскутум
от выпуклого
сублатероскутума
(SLS), который
содержит
дорсальные
основания
передней и
задней скуто-коксальных
мышц (S.CmA и S.CmP) (см.
Указатель
признаков [2.2.10]).
Латеропарапсидный
шов может
проходить
точно между
основаниями
мышц, либо
несколько
заходит на
них. Форма
латеропарапсидного
шва может
быть хорошим
диагностическим
признаком (см.
Указатель
признаков [2.2.9]).
Впереди
латеропарапсидный
шов
переходит в
антелатеропарапсидный
шов (ALPs), который
ограничивает
спереди
субмедиоскутум,
отделяя его
от
антеролатерального
скутального
ребра (ALSC).
Некоторые
авторы
считают
антелатеропарапсидный
шов частью
латеропарапсидного
шва, другие
считают его
прескутальным
швом.
Антеролатеральное
скутальное
ребро (ALSC)
хорошо
развито у
всех Ephemeroptera,
отделяя
дорсальную
сторону
нотума от
узкого
прелатероскутума
(PLS), который
обычно
сверху не
виден. Как уже
отмечалось,
прелатероскутум
обычно имеет
сочленение с
задним
концом
задней руки
преалярного
моста.
Сзади
прелатероскутум
соединен с
сураляре (SrA),
сублатероскутумом
(SLS) и
латероскутумом
(LS), которые
могут быть
разделены
более или
менее
развитыми
швами или
ребрами
различной
формы.
Сураляре
(SrA)
представляет
собой
участок
скутума,
несущий
передний
нотальный
крыловой
выступ; он
отделен от
остальной
части
скутума
антеролатеральным
скутальным
швом (ALSs).
Антеролатеральный
скутальный
шов у поденок
также
называют "нотальной
бороздой".
Латероскутум
(LS) отделен от
сублатероскутума
латеральным
скутальным
швом (LSs) (см.
Указатель
признаков [2.2.12])
и содержит в
своей
передней
части
дорсальное
основание
скуто-трохантеральной
мышцы (S.Trm).
Латеральный
скутальный
шов ошибочно
принимали за
антеролатеральный
скутальный
шов; это
неверно,
поскольку в
таком случае
латероскутум
следовало бы
называть
сураляре (термин,
исходно
введенный
для Neoptera), однако
сураляре у Neoptera
и то, что мы
называем
сураляре у
поденок, не
включает
оснований
скуто-трохантеральных
мышц.
Позади
сублатероскутума
имеется пара
задних
скутальных
бугров (PSp) -
крупных,
обычно
неясно
очерченных
выпуклостей,
которые
содержат
дорсальные
основания
скуто-латеропостнотальных
мышц (S.LPNm) (см.
Указатель
признаков [2.2.11]).
Позади
задних
скутальных
бугров
находится
выступающий
скутеллум (SL),
отделенный
от задних
скутальных
бугров
пологим
скуто-скутеллярным
вдавлением (SSLi).
Латерально
скутеллум
отделен от
параскутеллума
неясным
вдавлением,
которое
называют
обратным
скуто-скутеллярным
швом (RSSLs).
Параскутеллум
(PSL) - это большая
область
латеральнее
скутеллума,
несущая
задний
нотальный
крыловой
выступ и
содержащая
единственное
маленькое
основание
параскутеллярно-коксальной
мышцы (PSL.Cm).
Параскутеллум
отделен от
сублатероскутума
и
латероскутума
скуто-параскутеллярным
швом (SPSLs). Этот
шов
позволяет
сгибать
нотум при
сокращении
медиальных
тергальных
мышц, что
приводит к
опусканию
крыла; в связи
с этим этот
шов хорошо
развит у всех
поденок.
Латеральный
край
параскутеллума
несет
склеротизованное
ребро -
параскутеллярную
латеральную
выпуклость (PSLcvx),
отделенную
от остальной
части
параскутелума
бороздой -
параскутеллярным
латеральным
вдавлением (PSLccv).
Задняя
стенка
нотума
глубоко
вогнутая, в
этой
вогнутости
под
скутеллумом
находится
полкообразная
выпуклость -
инфраскутеллум
(ISL) (см.
Указатель
признаков [2.2.13]).
Область
между
инфраскутеллумом
и средней
фрагмой
называется
медиопостнотум
(MPN), на
латеральных
сторонах
тела она
продолжается
в
латеропостнотум
(LPN) (см.
Указатель
признаков
[2.2.16-2.2.17]).
Помимо
швов,
положение
которых
определяется
их
механической
ролью и
положением
оснований
мышц, имеется
шов,
положение
которого не
зависит от
каких-либо
внутренних
причин - это
мезонотальный
шов (MNs). В
примитивном
случае
мезонотальный
шов идет
поперек
скутума в его
передней
части, позади
антеронотального
поперечного
вдавления, а
латерально
соединяется
с передними
концами
медиопарапсидных
швов; иногда
мезонотальный
шов оттянут
назад в месте
пересечения
с медиальным
швом; в других
таксонах
латеральные
участки
мезонотального
шва сильно
изогнуты и
смещены
назад; иногда
они
настолько
сильно
смещены
назад, что
почти
достигают
задних
скутальных
бугров и
выглядят не
как единый
мезонотальный
шов, а как две
пары
продольных
швов, из
которых
медиальная
пара идет
параллельно
медиальному
шву, а
латеральная
пара
параллельно
латеропарапсидным
швам
вплотную к
ним; иногда
при этом
мезонотальный
шов
становится
неясным у
имаго и может
быть выявлен
лишь у
субимаго по
тому, что
впереди него
располагается
пигментированное
поле с
микротрихиями,
а позади
светлое поле
без
микротрихий;
иногда
мезонотальный
шов совсем не
выражен как у
имаго, так и у
субимаго; в
других
случаях
мезонотальный
шов исчезает,
не изгибаясь
и не
вытягиваясь
назад (см.
Указатель
признаков [2.2.8]).
В
литературе
при описании
строения
тергитов
груди
насекомых
часто
употребляются
термины "прескутум",
"прескутальный
шов" и "парапсидный
шов",
значение
которых
исходно
является
неопределенным
(Kluge, 1994) (см. Новые и
малоизвестные
морфологические
термины).
Склеротизация
тергитов
груди у
субимаго и
имаго
существенно
различается.
Мезонотум
имаго почти
равномерно
склротизован
(если на нем
имеются
цветные
пятна, они
обычно имеют
гиподермельную
природу);
мезонотум
субимаго
имеет четко
очерченные
склеротизованные
пигментированные
области и
светлые
области
между ними.
Интенсивность
пигментации
этих
склеротизованных
областей
может очень
сильно
варьировать
индивидуально,
но их форма
позволяет
характеризовать
многие
надвидовые
таксоны (см.
Указатель
признаков [2.2.14-2.2.15].
Основание
крыла
соединяется
с
латеральным
краем нотума
посредством
двух
подвижных
склеритов:
переднего
аксиллярного
склерита (AxA) и
заднего
аксиллярного
склерита (AxP).
Оба они
подвижно
соединены с
основанием
крыла и с
крыловыми
выступами
нотума: AxA с
передним
крыловым
выступом
нотума,
находящемся
на сураляре, а
AxP с задним
крыловым
выступом
нотума,
находящемся
на
параскутеллуме.
На рис. ?
основание
крыла
показано
расправленным
с
разорванной
аксиллярной
мембраной,
так что оба
подвижных
склерита AxA и AxP
видны; на
целом
основании
крыла один из
этих
склеритов
перевернут и
оказывается
под
соответствующим
крыловым
выступом,
тогда как
второй из
склеритов
расправлен.
Это
позволяет
крылу
двигаться
вперед (когда
AxA перевернут)
и назад (когда
AxP перевернут. AxA
плоский, не
такой
склеротизованный
как AxP, его
форма
различна у
разных
поденок.
Проксимальный
аксиллярный
склерит (AxPr)
бывает
хорошо
развит, либо
рудиментарный,
либо
отсутствует.
Он соединен с
латероскутумом
и не может
совершать
таких
движений как
AxA и AxP. Средний
аксиллярный
склерит (AxM)
подвижно
соединен с AxA и
со средним
сочленовным
выступом
основания
крыла (APM). Форма
AxM сходная у
всех поденок;
в задней
части он
имеет выступ,
направленный
медиально.
Базальная
пластинка
крыла
состоит из
неподвижно
слитых друг с
другом
базисубкостале
(BSc),
базирадиале
(BR), среднего
сочленовного
выступа (APM) и
заднего
сочленовного
выступа (APP).
Латеральная
поверхность
мезонотума
имеет
следующее
строение.
Наиболее
развитым
швом
является шов,
состоящий из
дорсальной
части
плейрального
шва (т.е.
верхнего
плейрального
шва - PlsS) и
передней
части
паракоксального
шва (т.е.
переднего
паракоксального
шва - PCxA); этот
составной
шов
представляет
собой
глубокий
широкий
склеротизованый
желоб,
тянущийся
почти прямо
от
плейрального
крылового
столбика к
эпистернуму;
он
предотвращает
деформацию
плейрита при
сокращении
скуто-эпистернальной
мышцы (S.ESm). Судя
по тому, как
развит
передний
паракоксальный
шов у разных
поденок,
можно
предположить,
что
плезиоморфным
является
состояние,
когда он
полный, т.е.
пересекает
весь
эпистернум,
полностью
разделяя его
на
анэпистернум
(AES) и
катэпистернум
(KES), заходит на
его
вентральную
сторону и
может
доходить до
самого
стернита; в
некоторых
таксонах
передний
паракоксальный
шов неполный,
т.е. не
заходит на
вентральную
сторону
эпистернума
и разделяет
его не
полностью (см.
Указатель
признаков [2.2.19]).
Другие части
плейрального
и
паракоксального
швов, т.е.
нижний
плейральный
шов (PLsI) и задний
паракоксальный
шов (PCxsP) слабые и
иногда
исчезают. В
отличие от
поденок, у
большинства
других Pterygota
наиболее
развитым
швом
плейрита
является
весь
плейральный
шов, идущий от
плейрального
крылового
столбика к
дорсальному
сочленению
тазика и
разделяющий
плейрит на
эпистернум и
эпимерон (см.
Указатель
признаков [2.2.20]).
Субалярный
склерит
обычно
крупный, в его
вентральной
части
крепится
мощная
субалярно-стернальная
мышца (SA.Sm).
Участок
латеропостнотума
(LPN),
находящийся
сразу под
основанием
крыла,
называется
постсубалярный
склерит (PSA).
вентральнее
его по
латеропостнотуму
в
дорсовентральном
направлении
обычно
тянется
латеропостнотальный
гребень (LPNC).
Часто
очертания
постсубалярного
склерита и
латеропостнотального
гребня
наиболее
ясно
выражены у
субимаго (см.
Указатель
признаков [2.2.17]).
Стернит
среднегруди
у Ephemeroptera имеет
особенно
сильно
развитый
фуркастернум;
это связано с
тем, что в
отличие от Neoptera,
он включает
основания
крупных
субалярно-стернальных
мышц (SA.Sm).
Участки
фуркастернума,
содержащие
вентральные
основания
субалярно-стернальных
мышц, сильно
выпуклые и
называются
фуркастернальными
буграми (PSp).
Фуркастернальные
бугры могут
быть
сомкнуты
медиально,
либо
разделены
фуркастернальным
продольным
вдавлением (FSi).
Форма этого
вдавления
зависит от
положения
оснований SA.Sm, а
их положение,
в свою
очередь,
зависит от
строения
нервной
системы. В
примитивном
случае
заднегрудной
нервный
ганглий
расположен в
заднегруди и
соединен со
среднегрудным
нервным
ганглием (всегда
находящимся
в
базистернуме
среднегруди)
парой
длинных
тонких
коннектив,
что
позволяет
основаниям SA.Sm
лежать
вплотную
друг к другу.
В этом случае
фуркастернальное
вдавление
отсутствует
или имеет вид
тонкой линии.
В некоторых
группах
поденок
заднегрудной
нервный
ганглий
смещен в
фуркастернум
среднегруди
и приближен к
среднегрудному
ганглию. В
этом случае
он лежит
между
основаниями
SA.Sm, и основания
SA.Sm в этом месте
расставлены,
и между ними
имеется
хорошо
выраженное
фуркастернальное
вдавление.
Если
заднегрудной
ганглий
лежит в
задней части
фуркастернума
среднегруди,
фуркастернальное
вдавление
узкое в
передней
части и
расширяется
кзади; если
ганглий
смещен в
среднюю или
переднюю
часть
фуркастернума,
фуркастернальное
вдавление
становится
широким на
всем его
протяжении (см.
Указатель
признаков
[2.2.23-2.2.24]). Среди Ephemeroptera
лишь у Caenoptera
субалярно-стернальные
мышцы
полностью
утрачены, но и
в этом случае
фуркастернальные
бугры
сохраняются,
будучи
уменьшены и
широко
расставлены.
Заднегрудь
у всех Euplectoptera
уменьшена в
связи с
переднемоторностью
и
уменьшением
или
исчезновением
задних
крыльев.
Сравнительно
полное
развитие
заднегрудных
структур
показано на
рис. ?. В
некоторых
таксонах
поденок
заднегрудь
редуцирована
сильнее:
плейральный
крыловой
столбик и
субалярный
склерит
могут
исчезать;
алинотум (скутум
+ скутеллум)
укорачиваются,
а
медиопостнотум
удлиняется,
либо вся
заднегрудь
укорачивается;
другие
структуры,
связанные с
полетом,
также в той
или иной мере
редуцируются.
Заднегрудная
крыловая
мускулатура
непрямого
действия
может быть
почти
полностью
развита или
редуцирована.
У всех Euplectoptera
прямой
опускатель
крыла -
субалярно-стернальная
мышца (SA.Sm) в
заднегруди
отсутствует.
Относительная
скорость
редукции
задних
крыльев,
экзоскелета
заднегруди и
заднегрудной
крыловой
мускулатуры
различна в
разных
таксонах
поденок.
Например, у Cloeon/fg3?
отсутствуют
какие-либо
рудименты
задних
крыльев или
их зачатков
на каких-либо
стадиях
развития,
однако
заднегрудь
довольно
крупная и
включает
очень мощную
крыловую
мускулатуру;
у некоторых
других
поденок (например,
у Baetisca/f2=g1) задние
крылья
относительно
крупные, но
заднегрудь
сильно
укорочена и
ее крыловая
мускулатура
очень слабая.
Наиболее
постоянными
заднегрудными
крыловыми
мышцами
являются
медиальная
тергальная
мышца (MTmIII) и
скуто-эпистернальная
мышца (S.ESmIII), они
подвергаются
редукции
лишь у Caenoptera и Tricorythodes/g1
[2.2.26]).
Крылья. Передние
крылья почти
у всех
поденок
хорошо
развиты, их
длина обычно
примерно
равна длине
тела (поэтому
в
характеристиках
таксонов
приведена не
длина тела, а
длина
переднего
крыла. У Euplectoptera
задние
крылья
уменьшены, их
длина не
более 1/2 длины
переднего
крыла; в
полете они
сцеплены с
передними
крыльями
благодаря
тому, что
задний край
переднего
крыла загнут
вниз, а
костальный
край заднего
крыла загнут
вверх и у
некоторых
поденок
несет особый
костальный
вырост. Во
многих
группах
поденок
независимо
происходит
редукция
заднего
крыла вплоть
до его
полного
исчезновения.
В
энтомологической
литературе
края крыла
принято
называть
передний (или
костальный),
наружный и
задний. Такая
терминология
неудобна,
когда она
используется
применительно
к крыловым
зачаткам
личинок
поденок: в
этом случае
край
крылового
зачатка,
соответствующий
наружному
краю крыла,
направлен
внутрь, а край
крылового
зачатка,
соответствующий
заднему краю
крыла,
направлен
вперед. Здесь
мы будем
использовать
следующие
термины.
Костальный
край -
передний
край крыла и
латеральный (или
вентральный)
край
крылового
зачатка от
основания до
вершины.
Базиторнальный
край - задний
край крыла и
передний
край
крылового
зачатка от
основания до
торнуса.
Торноапикальный
край -
наружный
край крыла и
медиальный (или
дорсальный)
край
крылового
зачатка от
торнуса до
вершины.
Амфиторнальный
край -
базиторнальный
и
торноапикальный
края вместе,
независимо
от того,
выражен
торнус или
нет.
У
крылатых
стадий (имаго
и субимаго) в
покое крылья
никогда не
складываются;
обычно они
подняты
вверх,
некоторые
поденки
держат
крылья
распростертыми
в стороны. В
отличие от
крылатых
стадий, у
личинок
крыловые
зачатки
направлены
вершинами
назад,
костальным
краем
латерально,
дорсальной
поверхностью
дорсально (как
сложенные
крылья Neoptera).
Положение и
форма
крыловых
зачатков
различается
в разных
таксонах (см.
Указатель
признаков [1.2.5]).
У личинки
жилкование
появляется
на крыловых
зачатках на
ранних
стадиях их
развития в
виде сети
лакун (каналов)
внутри
крылового
зачатка;
иногда
некоторые
или все жилки
видны как
выпуклости
на
поверхности
крылового
зачатка. (Некоторые
авторы
смешивают
жилки и
трахей,
проникающие
в некоторые
жилки, что
приводит к
неверным
выводам о
гомологии
жилок.)
По
крайней мере
на передних
крыльях
выпуклые и
вогнутые
жилки
чередуются,
образуя
триады;
триада - это
такая форма
ветвления,
при которой
выпуклая
жилка
разветвляется
на две
выпуклые
жилки с
вогнутой
интеркалярной
между ними, а
вогнутая
жилка
разветвляется
на две
вогнутые с
выпуклой
интеркалярной
между ними (такой
тип
ветвления
жилок
свойственен
Subulicornes - Odonatoptera и Panephemeroptera).
Жилки Sc (вогнутая,
как у всех Pterygota) и R
(выпуклая, как
у всех Pterygota)
неветвящиеся,
по крайней
мере на
передних
крыльях идут
параллельно
друг другу и
костальному
краю крыла (который
укреплен
жилкой C) до
вершины
крыла. Sc и R
жестко слиты
со
склеротизованной
пластинкой в
основании
крыла; около
основания
крыла C, Sc и R
соединены
вместе
посредством
костальной
скобы (см.
Указатель
признаков [2.2.29]).
Прочие жилки
имеют мягкие
основания
или вторично
слиты с
основанием R.
У Euephemeroptera RS и MA слиты
в
проксимальной
части. RS
вогнутая и
ветвится,
образуя
соподчиненные
триады: ее
первая
триада
включает
вогнутые
ветви RSa и RSp и
выпуклую
интеркалярную
iRS; RSa образует
вторую
триаду,
содержащую
вогнутые
ветви RSa1 и RSa2 и
выпуклую
интеркалярную
iRSa; RSa2 образует
третью
триаду,
содержащую
вогнутые
ветви RSa2' и RSa2'' и
выпуклую
интеркалярную
iRSa2. MA выпуклая и
образует
одну триаду с
выпуклыми
ветвями MA1 и MA2 и
вогнутой
интеркалярной
iMA. MP вогнутая и
образует
триаду с
вогнутыми
ветвями MP1 и MP2 и
выпуклой
интеркалярной
iMP. CuA выпуклая и
имеет
разнообразное
строение, на
передних
крыльях Euplectoptera
она не
ветвится или
имеет одну
или
несколько
ветвей
отходящих
назад. CuP
вогнутая и
имеет
разнообразное
строение. A1 (иногда
называемая PCu)
выпуклая.
Позади нее
может быть
несколько
анальных
жилок. В
некоторых
случаях в
триаде
интеркалярная
жилка в
основании
соединяется
с одной из
ветвей, так
что кажется
не
интеркалярной,
а ветвью;
иногда,
наоборот,
жилка,
исходно
являющаяся
ветвью,
становится
свободной в
основании и
выглядит как
интеркалярная;
в редких
случаях
некоторые
ветви и
интеркалярные
редуцируются
(см. Указатель
признаков
[2.2.32-2.2.54]). Между
названными
продольными
жилками, их
ветвями и
интеракалярными
могут быть
развиты
дополнительные
интеркалярные
жилки (см.
Указатель
признаков
[2.2.55-2.2.56]).
Продольные
жилки почти у
всех поденок (кроме
некоторых
крайне
специализированных
групп)
соединены
множеством
поперечных
жилок, число и
расположение
которых, как
правило,
неопределенно
(см. Указатель
признаков [2.2.57]).
Ноги. Как и у
всех прочих
Hexapoda, нога Ephemeroptera
состоит из
тазика,
вертлуга,
бедра, голени
(см. ниже),
лапки (см.
ниже) и
претарзуса (т.е.
коготка или
коготков - см.
ниже).
Вероятно,
голень (tibia, или
metatibia) Hexapoda
образована в
результате
слияния
пателлы (patella) и
телотибии (иногда
называемой
тибией в
узком смысле).
У
большинства
Hexapoda (включая
всех
известных Entognatha
и Triplura) слияние
пателлы и
телотибии
полное, и шов
между ними
отсутствует.
Но у Ephemeroptera (а
также у Odonata)
сохраняется
рудиментарный
пателло-тибиальный
шов. Этот шов
не
функционирующий,
телотибия
соединена с
пателлой
неподвижно.
Пателло-тибиальный
шов сильно
наклонный,
так что
пателла
очень
короткая на
наружной
стороне и в
несколько
раз длиннее
на
внутренней
стороне. На
наружной
стороне
пателло-тибиальный
шов на всех
стадиях
развития
всегда имеет
вид
явственного
широкого
поперечного
вдавления;
этот шов
может
продолжаться
на передней (дорсальной)
стороне и
иногда на
других
сторонах: у
личинки в
виде
явственной
узкой косой
борозды, у
субимаго и
имаго в виде
неясного
продольно-косого
вдавления;
иногда такая
косая
борозда или
вдавление
отсутствует (везде
ниже
утверждение
"пателло-тибиальный
шов
отсутствует"
означает, что
имеется
только
вдавление на
наружной
стороне). У
большинства
Euplectoptera пателло-тибиальный
шов имеется
только на
средних и
задних ногах,
тогда как на
передних
ногах он
отсутствует;
это
состояние,
вероятно,
является
аутапоморфией
Euplectoptera или Euephemeroptera или
Panephemeroptera. В
отдельных
таксонах Euplectoptera
пателло-тибиальный
шов исчезает
также на
средних и
задних ногах;
лишь в двух
неродственных
таксонах
пателло-тибиальный
шов вторично
восстанавливается
на передних
ногах (см.
Указатель
признаков [1.2.18]).
Лапки Ephemeroptera
имеют особое
строение.
Лапка
неподвижная
или
малоподвижная:
обычно лапки
средних и
задних ног не
имеют
аддукторов и
абдукторов (и
двигаются
только
аддуктором
коготка), а
лапка
передней
ноги имеет
единственный
аддуктор.
Лапка имеет
различное
строение у
личинки и
крылатых
стадий. У
крылатых
стадий (т.е.
имаго и
субимаго)
первый
членик лапки
обычно
неподвижно
слит с
голенью,
остальные
членики
соединены
подвижно;
лишь в
отдельных
таксонах (у
Pentamerotarsata и
некоторых
других)
первый
членик
подвижно
соединен с
голенью [см.
Указатель
признаков [2.2.84]).
В отличие от
крылатых
стадий, у
личинок Ephemerpoptera
лапка (включая
первый
членик)
всегда
подвижно
сочленена с
голенью, но
все членики
лапки
неподвижно
слиты между
собой; часто
лапка
личинки
выглядит
нечленистой,
поскольку на
ней не видно
следов
сочленений; у
Siphlonurus/fg1 и
некоторых
других
имеются
слабо
заметные
следы
сочленений;
лишь у Ameletopsis/fg1
некоторые (но
не все)
членики
лапки
разделены
более или
менее
заметными
сочленениями.
Вероятно,
нечленистые
лапки
являются
аутапоморфией
Euplectoptera, поскольку
для
известной
личинки Permoplectoptera (americana
[Kukalova]) описаны
членистые
лапки. Эта
апоморфия
неуникальна,
поскольку
нечленистые
лапки
встречаются
также у
некоторых
других Hexapoda.
Обычно
крылатые
стадии Ephemeroptera
имеют 5
члеников
лапки (включая
первый
членик,
который слит
с голенью), но
иногда число
члеников
лапки меньше
пяти (см.
Указатель
признаков [2.2.78] и
[2.2.83]).
Пятичлениковая
лапка,
вероятно,
является
плезиоморфией
в пределах Amyocerata (и,
возможно, в
пределах Hexapoda в
целом),
поскольку во
многих
группах Amyocerata
встречаются
пятичлениковые
лапки и
никогда
число
члеников
лапки не
бывает
больше пяти.
Помимо Ephemeroptera,
пятичлениковые
лапки
встречаются
у отдельных
Zygrentoma и у многих Neoptera.
Претарзус
Ephemeroptera имеет
особое
строение и
различается
у разных
стадий. Как у
большинства
Pterygota и у
некоторых
других
насекомых, у
крылатых
стадий Ephemeroptera
претарзус
состоит из
двух
коготков. У
большинства
поденок один
из этих
коготков (передний,
если нога
направлена
латерально
коленным
сочленением
дорсально)
тупой, тогда
как другой
коготок (задний)
острый,
изогнутый и
склеротизованный.
Всюду ниже
такое
строение
коготков
называется "эфемероптероидные
коготки".
Такое
строение
коготков
является,
вероятно,
аутапоморфией
Euplectoptera или Euephemeroptera или
Panephemeroptera; это
уникальная
апоморфия, не
встречающаяся
у других
насекомых. В
отдельных
таксонах Euplectoptera
оба коготка
сходные -
заостренные,
изогнутые и
склеротизованные
(см. Указатель
признаков [2.2.85]).
Некоторые
авторы
считают
такое
строение
претарзуса
плезиоморфным
(поскольку
оно такое же
как во
внешней
группе - у
многих Hexapoda
кроме
поденок); но
это
предположение
заставляет
считать, что
эфемероптероидные
коготки
возникали
независимо
много раз
среди Ephemeroptyra, и в
то же время
никогда не
возникали в
других
группах.
Гораздо
более
правдоподобным
выглядит
предположение,
что
эфемероптероидные
коготки
возникли
один раз,
будучи
аутапоморфией
Ephemeroptera, но все Ephemeroptera
сохраняют
генетическую
потенцию к
формированию
предковых
заостренных
коготков, и
эта потенция
реализуется
независимо в
некоторых
таксонах Ephemeroptera.
В отличие
от крылатых
стадий у
личинок всех
Euplectoptera претарзус
состоит из
одного
коготка; лишь
на передней
ноге Metretopus/fg1
коготок
раздвоенный,
но эта
раздвоенность,
видимо, не
связана с
двойным
коготком у
крылатых.
Вероятно,
единственный
коготок - это
аутапоморфия
Euplectoptera, поскольку
для
известной
личинки Permoplectoptera (americana
[Kukalova]) описаны
двойные
коготки. Эта
апоморфия
неуникальна,
одиночные
коготки
встречаются
у некоторых
других
насекомых.
Некоторые
авторы
считают, что
одиночные
коготки
личинок Ephemeroptera
являются
плезиоморфией,
поскольку у
многих
членистоногих
имеется лишь
один
непарный
коготок - у Eucrustacea,
Diplopoda, Chilopoda, Ellipura; у
других
членистоногих
пара
коготков (или
один из двух
парных
коготков)
добавлена к
непарному
коготку - Symphyla, Pauropoda,
Diplura, Zygentoma; и лишь у
некоторых Hexapoda -
у Microcoryphia и
большинства
Pterygota - исходный
непарный
коготок
исчез и
имеется пара
коготков. В то
же время
парные
коготки
вторично
заменяются
непарным у
личинок
многих Holometabola и
некоторых
других
насекомых;
так что у Ephemeroptera
этот признак
может быть
вторичным.
Передняя
нога самца
имаго
специализирована
для захвата
самки. Она
удлинена (обычно
голень и
членики
лапки
особенно
удлинены).
Вершина
голени
вытянута на
наружной
стороне, а
основание
первого
членика
лапки
удлинено на
внутренней
стороне, так
что
сочленение
голени и
первого
членика
лапки косое (тогда
как это
сочленение у
личинки, а
также
соответствующие
сочленения
не других
ногах у всех
стадий косое
в
противоположном
направлении,
при котором
голень
наиболее
длинная на
внутренней
стороне).
Сочленение
голени и
лапки
передней
ноги самца
имаго
устроено
таким
образом, что
позволяет
переворачивать
лапку на пол-оборота;
благодаря
этому лапка
сгибается
вверх и
зацепляется
за основание
крыла самки
при
спаривании.
Коготки
передних ног
имаго могут
иметь то же
строение, что
коготки
других ног; но
у некоторых
поденок они
имеют иное
строение,
будучи
тупыми (этот
признак
появляется
независимо
несколько
раз - см.
Указатель
признаков [2.2.77]).
Брюшко
и его
придатки
У всех
стадий
брюшко
состоит из
десяти
сегментов,
что является
исходным для
Hexapoda (некоторые
авторы
полагают, что
брюшко Hexapoda и в
частности Ephemeroptera
состоит из 11
или 12
сегментов,
поскольку
считают
некоторые
структуры на
конце брюшка
рудиментами XI
и XII сегментов;
по моему
мнению это
предположение
недостаточно
обосновано). У
крылатых
стадий
каждый из I-IX
сегментов
имеет тергит
и стернит,
разделенные
мягкой
плеврой. У
личинки швы
между
тергитом,
плеврами и
стернитом
утрачены, так
что границы
этих частей
сегмента
могут быть
выявлены
только если
проследить,
как внутри
них
закладываются
соответствующие
части
субимаго.
Тергалии. У
личинки
имеются
парные
подвижно
причлененные
придатки
брюшка -
тергалии (называемые
также "трахейными
жабрами").
Термин "тергалии"
относится к
набору
гоиологичных
органов,
тогда как
трахейные
жабры
являются
аналогичными
органами
различного
происхождения
(Клюге, 1989a, 1996a).
У
крылатых
стадий
тергалии
всегда
отсутствуют,
так что здесь
все признаки,
связанные со
строением
тергалий
относятся
только к
личинкам (см.
Указатель
признаков
[1.3.19-1.3.59]). У личинки I
возраста
тергалии
всегда
отсутствуют,
они
появляются
после одной
или
нескольких
линек;
тергалии
молодой
личинки
могут сильно
отличаться
по строению и
числу от
тергалий
зрелой
личинки; так
что здесь в
описаниях
таксонов все
признаки
связанные с
тергалиями
относятся
только к
зрелым
личинкам (нескольких
последних
возрастов) и
окажутся
неверными,
если
применять их
к молодым
личинкам.
У Euplectoptera
имеется 7 пар
тергалий на I-VII
сегментах
брюшка, в
некоторых
таксонах
число пар
тергалий
меньше, и они
имеются лишь
на некоторых
из этих
сегментов (см.
Указатель
признаков
[1.3.19-1.3.20]); лишь у
аномальных
экземпляров
тергалии
могут
присутствовать
на других
сегментах
брюшка. У Permoplectoptera
имеется 9 пар
тергалий на I-IX
сегментах.
Тергалии
причленены
по бокам
заднего края
тергита,
почти всегда
на
дорсальной
стороне тела;
лишь в редких
случаях их
основания
вместе с
латеральным
краем
тергита
смещены на
вентральную
сторону; в
некоторых
спрециализированных
группах
основания
тергалий
смещены в
переднюю
часть
тергита (см.
Указатель
признаков [1.3.22]).
Тергалии
всегда имеют
подвижное
сочленение с
телом,
причленены к
нему узким
основанием и
двигаются
специальными
мышцами,
расположенными
внутри
сегмента (внутри
самих
тергалий
мышцы
отсутствуют).
Тергалиальные
мышцы
являются
наиболее
латеральной
группой мышц
сегмента, они
расположены
латеральнее
дорсовентральных
мышц и идут от
основания
тегалии
наискось
вперед и
вентрально к
вентральной
стенке тела -
стерноплейриту.
В некоторых
случаях
каждая
тергалия
имеет
единственную
тергалиальную
мышцу, в
других
случаях от
основания
каждой
тергалии
отходит
пучок из 2-4
параллельных
мышц,
работающих
как
антагонисты.
У личинок
многих
поденок
тергалии
могут
совершать
быстрые
ритмические
колебания и
используются
для создания
тока воды
вокруг тела
личинки.
Такая
способность
создавать
ток воды
очень важна
для дыхания
тех личинок,
которые
обитают в
стоячих
водах, но она
не имеет
практического
значения для
реофильных
личинок,
обитающих в
быстрых
потоках. У
некоторых
реофильных
личинок
поденок
тергалии
имеют такую
же
подвижность,
у других оно
способны
лишь к
медленным
движениям и
не могут
создавать
ток воды.
Подвижность
тергалий -
важный
систематический
признак в
некоторых
таксонах (см.
Указатель
признаков [1.3.30]).
В целом
характер
мускулатуры
и места
причленения
тергалий на
брюшке
личинок
поденок
соответствуют
мускулатуре
и местам
причленения
крыльев на
средне- и
заднегруди
взрослых Pterygorta,
так что
тергалии, по
всей
видимости,
являются
сериальными
гомологами
крыльев. Так
что пучок
тергалиальных
мышц
соответствует
сложно
дифференцированному
комплексу
крыловых
мышц прямого
действия,
идущих от
базалярного
и
аксиллярного
склеритов к
плейриту,
стерниту и
фурке (стернальной
аподеме).
Некоторые
исследователи
придерживались
противоположной
точки зрения -
что эти
придатки на
брюшке
личинок
поденок
гомологичны
не крыльям, а
конечностям,
так что места
их
прикрепления
считались
находящимися
не на тергите,
а на
стерноплейрите.
Из-за больших
различий
между
грудными и
брюшными
сегментами
их
чрезвычайно
трудно
сравнивать,
но можно
сравнит
разные
сегменты
брюшка и
проследить
развитие
этих
сегментов от
личинки к
имаго. Такое
сравнение
показывает,
что стилигер
и гоностили
самца (которые
гомологична
кокситам и
стилусам, т.е.
производным
конечностей)
имеют иное,
более
вентральное
положение на
сегменте,
нежели
тергалии; так
что тергалии
не могут быть
гомологичными
конечностям.
С идеей о
гомологии
тергалий и
крыльев
связаны
некоторые
теории о
происхождении
и филогении
Pterygota. Некоторые
авторы,
называя
тергалии "трахейными
жабрами",
сравнивают
их с
трахейными
жабрами
других
насекомых, в
частности с
парными
абдоминальными
придатками
некоторых Odonata и
Plecoptera; однако
тергалии
принципиально
отличаются
от этих жабр,
поскольку
они
причленены к
тергиту, а
движущие их
мышцы идут не
дорсально, а
вентрально.
Хотя
считается,
что тергалии
имеют очень
древнее
происхождение,
их гомологи в
других
группах
насекомых не
обнаружены.
Мнения о
филогении Ephemeroptera
во многом
зависят от
представлений
о
происхождении
тергалий (являются
ли они
гомологами
крыльев или
ног),
поскольку в
этих случаях
исходный
план
строения
тергалий
представляется
различно.
Исходно
тергалия
представляет
собой листок,
ее
дорсальная
сторона
направлена
дорсально и
вперед, а
вентральная
сторона
направлена
вентрально и
назад. Для
одного из
краев (от
основания
тергалии до
ее вершины)
предлагается
название
костальный
край; это тот
край
тергалии,
который
может быть
направлен
вперед или
вентрально (если
тергалия
направлена
вершиной
латерально)
или
латерально (если
тергалия
направлена
вершиной
назад). Для
противоположного
края
предлагается
название
анальный
край; это тот
край, который
может быть
направлен
назад или
дорсально (если
тергалия
направлена
вершиной
латерально)
или
медиально (если
тергалия
направлена
вершиной
назад). Как
правило,
тергалия
имеет два
склеротизованных
ребра -
костальное
ребро (идущее
от основания
тергалии по
ее
костальному
краю или на
расстоянии
от него) и
анальное
ребро (идущее
от основания
тергалии по
анальному
краю или на
расстоянии
от него);
иногда эти
ребра
редуцированы
(см. Указатель
признаков [1.3.27] и
[1.3.28]). Внутри
тергалий
проходят
более или
менее
развитые
трахеи. В
отличие от
крыльев, в
которых
трахеи
проходят
внутри
склеротизованых
жилок, в
тергалиях
личинок
поденок
трахеи
всегда идут
независимо
от
склеротизованных
ребер, так что
тергалия не
имеет
настоящих
жилок.
Функции
тергалий
разнообразны.
У некоторых
поденок они
создают ток
воды,
необходимый
для дыхания.
Во многих
случаях
тергалии
используются
как
трахейные
жабры (поскольку
они
увеличивают
поверхность
тела и тем
облегчают
газообмен).
Тергалии
могут
выполнять
роль органов
прикрепления,
налегая друг
на друга
краями и
образуя
единую
большую
присоску (у
личинок
некоторых
голарктических
Radulapalpata и
австралийских
Atalophlebia/fg1 - см.
Указатель
признаков [1.3.31]).
Иногда
тергалии
превращены в
защитные
жаберные
крышки (см.
Указатель
признаков [1.3.32]).
У
австралийских
и
новозеландских
Coloburiscus/fg1 тергалии,
будучи
склеротизованными
и покрытыми
крупными
шиповидными
щетинками,
вероятно,
выполняют
защитную
роль. В ряде
случаев
тергалии
лишены каких-либо
функций, но
несмотря на
это
сохраняются
вместе с
тергалиальной
мускулатурой.
Гениталии. Половые
отверстия
самки имаго
открываются
между VII и VIII
стернитами
брюшка.
Обычно в этом
месте нет
наружных
морфологических
структур; VII
стернит
может быть
вытянут
назад,
образуя
прегенитальную
пластинку; в
редких
случаях
прегенитальная
пластинка
образует
трубчатый
отросток -
вторичный
яйцеклад (см.
Указатель
признаков [2.3.4]).
Если
прегенитальная
пластинка
имеется, она
выражена
только у
имаго и
субимаго, но
не у личинки.
Никаких
следов
первичного
яйцеклада (сохраняющегося
у многих
других Amyocerata) у Ephemeroptera
не бывает.
IX стернит
брюшка
вытянут
назад в виде
пластинки. У
самки это
простая
пластинка,
называемая
постгенитальной,
или
преанальной
пластинкой (см.
Указатель
признаков [2.3.6]).
У самца эта
пластинка
называется
стилигер (см.
Указатель
признаков [2.3.7]),
она несет
пару
подвижных
придатков -
гоностилей,
или
форцепсов (см.
Указатель
признаков [2.3.8-2.3.14]).
Гоностили
используются
самцом имаго
для
удержания
брюшка самки.
Гоностиль
представляет
собой
производное
стилуса -
такие
стилусы
развиты на I-IX
сегментах
брюшка (или
хотя бы на
некоторых из
этих
сегментов) у
Triplura, на I-VII
сегментах
брюшка (или
некоторых из
них) у Diplura, и лишь
на IX сегменте
брюшка
самцов и(или)
самок у
некоторых Pterygota.
Поскольку у Triplura
стилус
прикреплен к
обособленной
пластинке,
считающейся
кокситом,
стилигер (а
также
субанальная
пластинка
самки)
следует
считать
результатом
слияния пары
кокситов. У
всех
насекомых,
имеющих
абдоминальные
стилусы или
их
производные,
стилус
нечленистый;
у некоторых Diplura
и Triplura стилус
несет
апикальный
заостренный
придаток -
тарзеллус (лишь
в некоторых
палеонтологических
работах
описаны
членистые
стилусы для
некоторых
ископаемых
насекомых, но
эти описания
весьма
сомнительны
и не
соответствуют
тому, что
видно на
ископаемых
остатках).
Гоностиль Ephemeroptera
выглядит
членистым, но
его членики
вторичные,
они не имеют
активной
подвижности,
внутри них
нет мышц или
аподем.
Гоностиль
приводится в
движение
лишь мышцами,
находящимися
в стилигере и
прикрепленным
к первому
членику
гоностиля.
Латеральная
парная доля
стилигера,
включающая
мышцы
гоностиля,
называется
здесь
подставкой
гоностиля; у
некоторых
поденок
стилигер
сильно
уменьшен, но
его
подставки
гоностилей
выступающие,
членико-образные,
и их иногда
ошибочно
принимают за
проксимальные
членики
гоностиля.
Гоностиль
обычно
состоит из
следующих 4
вторичных
члеников:
короткий
толстый
первый (проксимальный)
членик
неподвижно
соединен с
длинным
вторым
члеником,
далее
следуют
подвижно
сочлененные
третий и
четвертый
членики; во
всех
члениках
гоностиля
мышц нет, так
что их
подвижность
лишь
пассивная. В
некоторых
таксонах
поденок
число
члеников
гоностиля
уменьшено, в
более редких
случаях
увеличено.
Выступ IX
стернита
брюшка (субанальная
пластинка
самки и
стилигер
самца) лучше
всего
развита у
имаго и
обычно
имеется не
только у
имаго и
субимаго, но и
у личинки (в
отличие от
субанальной
пластинки
самки). У
личинки
гоностили
маленькие и
обычно
неотчлененные.
У
большинства
поденок
строение IX
стернита
брюшка
позволяет
различить
личинок
самцов и
самок; лишь у
Turbanoculata гоностили
личинки
редуцированы,
а у Caenoptera
гоностили
личинки
полностью
слиты со
стилигером,
так что в этих
двух
таксонах
половой
диморфизм в
строении IX
стернита
брюшка
личинки не
выражен (см.
Указатель
признаков [1.3.60]).
У самца
имаго на
вентральной
стороне
брюшка от
мембраны
между IX и X
сегментами
отходит
пенис; пара
изогнутых
склеротизованных
рук
соединяет
его с задне-латеральными
углами IX
стернита в
основании
стилигера.
Пенис парный (в
отличие от
большинства
других Amyocerata), его
левая и
правая доли
могут быть
полностью
разделены
или более или
менее слиты;
парные
семяпроводы
открываются
на пенисе
парой
отверстий.
Форма и
строение
пениса
крайне
разнообразны,
он может
иметь
сложную
мускулатуру
и подвижные
шипы -
титилляторы (см.
Указатель
признаков
[2.3.15-2.3.17]). У
субимаго
пенис имеет в
целом такое
же строение,
как у имаго,
отличаясь в
деталях (он
может иметь
другие
видовые
признаки,
будучи
иногда более
простым, а в
редких
случаях
более
сложным, чем у
имаго). У
личинки
самца пенис
имеет вид
маленького
зачатка без
склеротизованных
рук.
X сегмент
брюшка.
Последний,
десятый
сегмент
брюшка имеет
нормально
развитый
тергит, а его
вентральная
стенка
образована
парой
парапроктов.
У личинки
парапрокты
имеют вид
явтвенных
склеритов (см.
Указатель
признаков [1.3.62]),
тогда как у
имаго они
обычно
мягкие и
неясные.
Спереди
парапрокты
причленяются
к IX стерниту.
Некоторые
авторы (Snodgrass и др.)
ошибочно
считают
парапрокты
принадлежащими
XI сегменту
брюшка; такой
вывод
основывается
на изучении
Microcoryphia и
некоторых
других
насекомых со
специализированным
брюшком, у
которых X
тергит
брюшка
образует
цельное
кольцо,
отделяющее
парапрокты
от IX стернума (так
что кольцо,
образованное
X тергитом,
принимают за
результат
слияния X
тергита и X
стернита);
такая
гомологизация
противоречит
строению
мускулатуры,
поскольку
нет никаких
стернальных
мышц, которые
крепились бы
к "X стерниту" (в
действительности
являющемуся
вентральной
частью X
тергита).
Строение
брюшка Ephemeroptera (а
также Zygentoma и
некоторых
других
насекомых)
более
примитивно,
так что X
стернит (парапрокты)
расположен
здесь не
позади, а
вентральнее X
тергита и
сразу позади
IX стернума (Клюге,
1999d; 2000).
Каудалии. От конца X
сегмента
брюшка
отходят
каудалии (называемые
у поденок
каудальные
филаменты,
или
хвостовые
нити) - пара
церков и
непарный
парацерк.
Некоторые
авторы (Snodgrass и др.)
считают
церки
производными
ног XI
брюшного
сегмента (т.е.
придатками
парапроктов,
которые при
этом
ошибочно
считаются
кокситами XI
сегмента - см.
выше), тогда
как парацерк
считают
дорсальным
придатком
иного
происхождения.
Такая
гомологизация
неправдоподобна,
поскольку у
всех Amyocerata церки
и парацерк
одинаковым
образом
сочленены с X
тергитом и
все мышцы,
подходящие к
их
основаниям,
крепятся
только к X
тергиту.
Вероятнее
всего, церки и
парацерк
являются
органами
единого
происхождения,
будучи
дорсально-задними
придатками X
тергита. В
отличие от
производных
конечностей,
каудалии
никогда не
имеют
первичной
членистости,
никогда не
имеют мышц
или аподем
внутри.
У Ephemeroptera
каудалии
имеют такую
вторичную
членистость,
которая
является
наиболее
примитивной
среди Amyocerata,
будучи такой
же как у Triplura:
число
члеников
большое и
неопределенное,
с каждой
линькой оно
увеличивается
благодаря
делению
проксимальных
члеников
пополам; в
основании
каудалия
толще, а к
вершине
утончается (т.е.
имеет
щетинковидную
форму);
проксимальные
членики
наиболее
короткие и
неясно
отделены
друг от друга,
а дистальные
членики
становятся
длиннее и
ясно
разделены.
Такое
строение и
способ роста
напоминают
жгутик
антенны (но не
антенну в
целом,
имеющую
помимо
жгутика
скапус и
педицеллус) у
примитивных
представителей
Amyocerata (включая Triplura и
Ephemeroptera).
Помимо Ephemeroptera,
церки
сохраняются
у многих
других Pterygota, но
парацерк
отсутствует
у всех Metapterygota.
Среди Ephemeroptera
церки всегда
развиты, а
парацерк
может быть
таким же
длинным как
церки или
даже длиннее,
либо он более
или менее
укорочен,
вплоть до
одночленикового
рудимента (см.
Указатель
признаков [1.3.64] и
[2.3.20]). У многих
поденок
парацерк
редуцирован
у крылатых
стадий,
будучи
развит у
личинки;
иногда он
редуцирован
у личинки
первого
возраста,
будучи
развит у
зрелой
личинки;
иногда он
развит у
личинки
первого
возраста,
будучи
редуцирован
у зрелой
личинки и у
крылатых
стадий;
иногда он
редуцирован
у всех стадий.
Функция и
специализация
каудалий
различна в
различных
таксонах
поденок. У
самцов имаго
почти всех
поденок
каудалии
длиннее тела (см.
Указатель
признаков [2.3.18])
и
используются
при брачном
полете: у
большинства
поденок в
брачном
полете есть
стадия
парашютирования,
когда
насекомое
пассивно
опускается,
держа крылья
приподнятыми
V-образно, а
церки широко
разведенными.
У самок имаго
каудалии
менее
длинные,
немного
длиннее тела
или короче
его.
Среди
личинок Ephemeroptera
наиболее
примитивным
типом
строения
является
активно
плавающий,
или
сифлонуроидный
тип: личинки
такого типа
имеются в
наиболее
примитивном
вымершем
палеозойском
таксоне Protereisma а
также в
большинстве
мезозойских
таксонов, а
так же у
наиболее
примитивных
современных
таксонов - Siphlonurus/fg1
и др. (см.
Указатель
признаков [1]). У
сифлонуроидных
личинок
каудалии
имеют особое
строение: они
недлинные (гораздо
короче чем у
имаго, короче
тела);
парацерк
примерно
равен церкам;
церки имеют
косые края
члеников, так
что у каждого
членика
латеральная (наружная)
сторона
находится
дистальнее,
чем
медиальная (внутренняя)
сторона;
имеются
первичные
плавательные
щетинки - это
щетинки,
образующие
четыре
правильных
ряда - ряд на
медиальной (внутренней)
стороне
каждого
церка и пара
рядов на
латеральных
сторонах
парацерка.
Такое
строение
каудалий
позволяет
личинке
плыть, двигая
брюшком
вверх-вниз. В
различных
таксонах
поденок эта
первичная
сифлонуроидная
специализация
вторично
утрачена или
сменилась
иной
специализацией:
иногда на
латеральных (наружных)
сторонах
церков
развиваются
вторичные
плавательные
щетинки,
которые по
строению
отличаются
от первичных
плавательных
щетинок (см.
Указатель
признаков [1.3.67]);
иногда
первичные
плавательные
щетинки
редуцированы
(см. Указатель
признаков [1.3.66])
или замещены
вторичными
плавательными
щетинками,
которые
имеют
одинаковое
строение на
латеральных
и медиальных
сторонах
церков и на
латеральных
сторонах
парацерка;
края
члеников
церков могут
быть не
косыми;
парацерк
может быть в
той или иной
мере
укорочен, а
церки
удлинены,
будучи более
сходными с
церками
крылатых
стадий (такая
модификация
особенно
обычна для
реофильных
личинок,
утративших
способность
к активному
плаванию). Во
многих
таксонах, где
морфологические
особенности
первичной
плавательной
сифлонуроидной
специализации
утрачены,
сохраняются
плавательные
движения
личинок,
характерные
для
сифлонуроидных
личинок (Клюге
и др., 1984).