Как мы видели в последнем приключении, некоторые насекомые производят звук трением одной части тела о другую. Однако ряд насекомых создают звуковые волны вибрацией крыльев. Жуки точильщика пестрого производят слабый тикающий звук, ударяясь головами о стенки своих ходов. Различные щелкающие звуки издают некоторые личинки, которые сверлят дерево, прогрызая себе путь через твердую древесину. Крошечные жуки-капюшонники производят звук, слышный на расстоянии.
Однако звуки, издаваемые этими насекомыми, являются случайными; специальные звуковые органы у них отсутствуют. Мухи и некоторые другие насекомые производят звуки при помощи дыхалец – наружных отверстий дыхательной системы. Позади каждого дыхальца расположена мембрана, которая вибрирует во время дыхания. Таким способом издают звуки пчелиная матка, синяя муха и хрущ. Этих насекомых обычно называют барабанщиками, так как звук производится вибрирующей мембраной.
Классический барабанщик в мире насекомых – цикада (рис. 150); ее звуковые органы считаются самыми сложными в животном царстве. У различных видов цикад части звукового аппарата несколько отличаются, но в основном он устроен следующим образом: у самца на нижней стороне третьего грудного сегмента имеются две большие пластинки, которые называются крышечками, – их очень легко увидеть и даже можно слегка приподнять. Каждая крышечка служит заслонкой – покрывает пару полостей, содержащих звуковые органы, – и, очевидно, является предохранительным покрытием.
Различаются брюшная и боковая полости. В боковой полости расположена перепонка – вибрирующая (тимпанальная) мембрана звукового органа; в вентральной полости – две мембраны: складчатая и так называемое «зеркальце» (рис. 151). Внутри тела – большая воздушная камера, которая сообщается с наружной стороной через пару дыхалец.
Звук производится быстрой вибрацией тимпанальной мембраны, приводимой в движение мускулами.
Две другие мембраны усиливают звук, а воздух в воздушной камере действует как резонатор. Другими словами, вибрация тимпанальной мембраны передается складчатой мембране и «зеркальцу» воздухом в воздушной камере почти так же, как звуки скрипки вызывают вибрацию струн пианино.
В предыдущем приключении мы уже выяснили, что некоторые насекомые обладают слухом.
Некоторые, но не все. Самки сверчка-трубачика, например, не имеют ушей и не слышат звуков, издаваемых самцами. Однако большинство насекомых, по-видимому, имеют нечто вроде органа слуха (вспомните «ухо» самки сверчка). Эту функцию выполняют усики самца комара, возможно, и муравья, а также дневных и ночных бабочек. Звуковые колебания могут улавливать волоски некоторых гусениц, хвостовые придатки американского таракана.
Найдите скопление питающихся гусениц коконопрядов и понаблюдайте за их реакцией на резкий звук (громкий крик или удар одного куска дерева о другой). Покров тела гусеницы сравнительно тонок и может воспринимать бесчисленное количество звуков.
Мы видели, что у сверчков тимпанальная мембрана уха находится на голени передних ног. Подобные органы находят и на передних ногах кузнечиков (рис. 152) и термитов. У кузнечиков «зеркальце» тимпанального органа овальной формы и хорошо видно; у сверчков и термитов оно находится внутри ноги и только две маленькие щели видны на поверхности. Воздух уравновешивается на обеих сторонах мембраны специальными каналами, которые идут через центр ноги и открываются на верхушке груди.
По действию они весьма сходны с нашими евстахиевыми трубами. У саранчовых большие и заметные «зеркальца» расположены на первом брюшном сегменте (рис. 153). У водяных клопов-гребляков, водяных скорпионов, клопов-плавтов и у многих дневных и ночных бабочек они расположены на груди.
Посмотрите, сможете ли вы найти их. Вибрирующая мембрана сама по себе не имеет значения; чтобы звук был воспринят, колебания мембраны должны передаваться в нервную систему, воздействуя на воспринимающие образования, называемые хордотональными органами, которые состоят из палочек нервов и нервных окончаний. Аппарат этот сложен, но его основой является элемент-палочка (похожая на деревянный гвоздь), находящаяся в трубчатом нервном окончании (рис. 154), связанном или не связанном с особым «зеркальцем».
Приключение 21
Почему самцы «поют»? И, если уж мы об этом заговорили, почему вообще насекомые «поют»? Служит ли их «пение» какой-нибудь цели? Если нет, то для чего им органы, производящие звуки?
В ряде случаев звук, производимый насекомым, является результатом его обычной жизнедеятельности.
Звуки, издаваемые личинками, протачивающими дерево, жужжание и гудение летающих насекомых можно сравнить с шуршанием шелкового платья или шумом автомобильного мотора. Такие, например, насекомые, как пчела, муха и таракан, непрерывно чистят усики; звуки, которые рождаются при этом, безусловно, случайны.
Все слышали гудение мухи или жужжание пчелы, но можете ли вы похвастаться, что обнаружили много оттенков? Пчеловоды знают, что жужжание пчел часто имеет разную высоту. Жужжание активной энергичной пчелы соответствует звуку с частотой 435 колебаний в секунду (нота ля), усталой пчелы – с частотой 326 колебаний в секунду (нота ми), в то время как звуки, создаваемые дыхальцами того же насекомого, выше по меньшей мере на октаву и часто поднимаются еще выше в зависимости от эмоционального состояния насекомого. Опытному пчеловоду хорошо знакомы звуки роения, гудение семьи, оставшейся без матки, сердитое жужжание сражающейся пчелы. Весьма вероятно, что члены пчелиной семьи различают все эти звуки. А частота колебаний, по-видимому, регулируется в соответствии с конкретным проявлением жизнедеятельности. Это относится и к звуку, издаваемому самкой комара, которая «настраивается» так, чтобы привести в колебание волоски на усиках-антеннах самцов. Частотные отклонения обнаруживаются и в звуках, производимых другими насекомыми, но в подавляющем большинстве случаев они являются результатом деятельности насекомого, а не средством связи. Понаблюдав, например, за работой осы целифрона у берега пруда (см. приключение 13), вы заметите, что, когда оса собирает грязь, она слабо гудит, а когда лепит из этой грязи гнездо, издает звук более высокий, который переходит в резкий, почти скрежещущий, слышный на значительном расстоянии.
Кажется почти чудом, что вибрация крыльев насекомых выполняет в произведении ими звука примерно такую же роль, как вибрирующие язычки звучащей губной гармоники. Ведь для того, чтобы воспроизвести до самой низкой октавы – ноту, постоянно используемую в музыке, – крылья Должны вибрировать со скоростью 32 взмаха в секунду, или около 2000 раз в минуту, и все же насекомые, которые «поют» таким образом, есть. Более того, их звуки не ограничены низкими октавами. Обычная комнатная муха, жужжа, воспроизводит фа средней октавы; скорость вибрации ее крыльев – 345 раз в секунду, или 20 700 раз в минуту.
Как правило, высота звука, производимого крыльями, для каждого вида насекомых постоянна.
Саранчовые шелестят, шуршат или потрескивают; сверчки пронзительно верещат или скрипят; кузнечики скребут или пиликают. Любой человек, особенно обладающий музыкальным слухом, может, познакомившись с «песнями» насекомых, быстро научиться узнавать «певцов» – почти так же, как орнитолог различает птиц по их пению.
Несомненно, насекомые часто производят звуки с какой-то определенной целью. Мы упоминали о различных звуках, издаваемых медоносной пчелой, и о способе, с помощью которого самец комара находит самку.
