Поющий кузнечик

Кузнечик обыкновенный (Tettigonia viridissima)

Этот зеленый кузнечик, или кузнечик обыкновенный (Tettigonia viridissima), не пытается взлететь, а поет, двигая надкрыльями. В основании правого надкрылья кузнечика можно увидеть округлую перепоночку — прозрачную резонирующую мембрану (зеркальце), окруженную толстой жилкой. Левое надкрылье, лежащее и двигающееся поверх правого, тоже с перепоночкой, но непрозрачной, плотной, и часть окружающей ее толстой жилки имеет зазубринки снизу.

Слева — стридуляционный аппарат обыкновенного кузнечика. A — левое надкрылье со стридуляционной жилкой; B — правое надкрылье с зеркальцем (mirror) и скребок (scraper). Фото из статьи S. Ingrisch, I. Potamitis, 2012. Orthoptera and their sound production

Зазубренная жилка называется стридуляционным файлом, ее трением о толстую жилку правого надкрылья и обеспечивается звучание. Зеркальце при этом служит резонатором. Такой способ пения носит название стридуляция и был освоен предками современных кузнечиков много миллионов лет назад.

Но это, скажем так, инструмент. Как скрипка, на которой исполнить можно самые разные мелодии. Что и делают кузнечики разных видов, проживающие в пределах одной территории симпатрически. Наиболее распространенная — призывная песенка. Адресуется она самкам, заодно давая понять самцам своего вида, что территория занята. Каждый вид кузнечиков поет свою песенку, во избежание межвидового скрещивания, хотя оно порой и происходит в природе: то ли у самца с инструментом неполадки, то ли имел дело плагиат, то ли самка другого вида что-то не то услышала.

Самки кузнечиков рода Tettigonia стридуляционного аппарата не имеют и умеют только слушать. Очень внимательно, голенями передних ног. Именно там у кузнечиков размещается слуховой аппарат — тимпанальный орган. Сами слуховые отверстия — в верхней части голеней, под «коленками», с наружной стороны. Они ведут в полости с тонкими мембранами — барабанными перепонками, которые примыкают с двух сторон к стволам трахей. Перепонки вибрируют под действием звуковых волн, и вибрации резонируют в трахеях. К мембранам и трахеям подходят нервные окончания слухового нерва.

Слева — схематичное изображение передней части тела кузнечика. Трахея (II) заходит в переднюю ногу до голени, там с ней соприкасается тимпанальная мембрана (III). В груди трахея открывается дыхальцем (I). Справа — схема поперечного среза голени на уровне тимпанального органа кузнечика изящного (Gampsocleis gratiosa). 1 — слуховая щель; 2 — сенсорный нейрон; 3 — канал с гемолимфой; 4 — барабанная перепонка; 5 — трахеи; 6 — барабанная полость; 7 — полость ноги, в которой проходят нервы и мышцы. Длина масштабного отрезка — 500 мкм. Рисунок из статьи J. Strauß, 2019. What determines the number of auditory sensilla in the tympanal hearing organs of Tettigoniidae? Perspectives from comparative neuroanatomy and evolutionary forces

Нередко, услышав издали призывную песню самца, самка перемещается поближе, чтобы оценить кондиции претендента. Самец в это время переходит с призывной песни (она уже дала результат) на более сложную и менее громкую (хищники не дремлют, а момент ответственный) песню ухаживания. У самцов принято ощупывать самок усиками — тоже для оценки кондиций. В случае, если на призывный зов прилетают несколько самок, получается уже кастинг. Самки вынуждены при оценке претендентов подлетать к каждому, потому что самцы в одном месте не собираются и хором не поют — у каждого своя территория и своя серенада. При этом самцы разных видов, проживающие на одной территории, наиболее активно поют в разное время, и эти временные интервалы могут пересекаться. Например, кузнечики обыкновенные активнее поют поздно вечером и в первой половине ночи, а кузнечики хвостатые, или длиннохвостые (Tettigonia caudata), предпочитают послеобеденное время и ранний вечер.

Хвостов у кузнечиков, конечно, нет. Хвостатым этот вид кузнечиков назван из-за очень длинного мечевидного яйцеклада у самок, по размеру практически равного длине тела (25–27 мм). Такой яйцеклад нужен самке, чтобы поглубже поместить яйца в почву. Хвостатые кузнечики обитают в теплой местности, где верхний слой почвы летом сильно перегревается ив высыхает или выветривается.

Самка длиннохвостого кузнечика на цветке рудбекии. 

Обыкновенные кузнечики призывную песенку поют длительными непрерывными периодами (послушайте здесь), длиннохвостые предпочитают «куплеты» по 3–5 секунд с заметным крещендо в начале каждого куплета (послушайте здесь). У певчего кузнечика звук появляется только при закрывании крыльев, у хвостатого — и при открывании тоже.

Как показали эксперименты с отловленными самками кузнечиков, которым «на прослушку» предлагали разные варианты кузнечиковых песен, для самок длиннохвостого кузнечика важно именно наличие куплетов фиксированной длительности и частоты. Самкам же обыкновенного кузнечика куплеты показались непривлекательными, а наибольший отклик вызвали длительные песенки с повтором через небольшой интервал. Самкам дополнительно давали прослушать и песни другого близкородственного вида — кузнечика певчего (Tettigonia cantans) — но они на провокацию не поддались. Так же как и на изменение звучания, делающее песенку гетероспецифичной, то есть имеющей особенности звучания обоих видов. А вот самки певчего кузнечика оказались не столь разборчивы и на гетероспецифичные песни реагировали положительно — перемещались поближе к источнику звука.

Песни — это, конечно, хорошо, но очень уж они демаскируют насекомых, даже с такой камуфляжной окраской и формой тела, как у кузнечиков. Эта проблема существовала во все времена, осталась она и поныне. Перекусить кузнечиком стараются и птицы, и хищные млекопитающие, и пресмыкающиеся, и земноводные, и насекомые — желающих более чем достаточно. Поэтому приходится осторожничать и выбирать — или рискнуть и быть съеденным, или помолчать лишний раз и остаться без подруги. Испытания обыкновенных кузнечиков на склонность к риску показали, что молодые самцы предпочитают не рисковать жизнью, а более взрослые выбирают спаривание с риском для жизни.