Кузнечики — одни из самых заметных обитателей лугов, опушек и лесных полян, и далеко не последнюю роль в их популярности играет характерный стрекот. Для большинства людей этот звук — обычный фон тёплого летнего вечера, но с биологической точки зрения он представляет собой сложный акустический феномен. Чтобы издать свои мелодичные трели, кузнечики используют специальный механизм, называемый стридуляционным аппаратом. Он построен на принципе трения, но его анатомия и способ работы удивительно точны и продуманы.

Анатомия «музыкального инструмента» кузнечика

Основой стридуляционного аппарата являются два передних крыла, выполненных у кузнечиков не столько для полёта, сколько для звукообразования. На правом крыле находится плотное утолщение, называемое скребком, или плектрум. Оно имеет форму миниатюрного мыска, которым кузнечик трёт по другому крылу. Левое крыло несёт гребень, состоящий из ряда крошечных зубчиков — это и есть файловая зона, или стридуляционный напильник. Количество зубцов у разных видов варьируется от 50 до 250 и является настолько стабильным видом признаком, что по нему можно отличить близкородственные виды, внешне почти не различающиеся.

Поверхность обоих крыльев покрыта системой жилок, которые работают как каркас и одновременно как резонаторы. Особо важна зеркальная пластинка — тонкая округлая мембрана на левом крыле, часто полупрозрачная и похожая на миниатюрный барабан. Именно она усиливает вибрации, возникающие при трении зубцов о скребок, превращая едва слышное движение в мощный стрекот.

Как возникает стрекот: механика процесса

Во время «пения» кузнечик резко и ритмично проводит правым крылом по левому, заставляя скребок скользить по зубцам напильника. Каждый зубец вызывает отдельный щелчок, но благодаря высокой частоте движений — иногда до нескольких десятков циклов в секунду — они сливаются в непрерывный звук. При этом крылья слегка изгибаются, увеличивая амплитуду вибраций и тембр.

Частота стрекота зависит не только от скорости движения крыла, но и от количества зубцов, их формы и угла наклона. Уузкие зубцы дают более высокие звуки, широкие — низкие. Поэтому у каждого вида формируется собственная «мелодия». Например, у зелёного кузнечика большой певун Tettigonia cantans стрекот состоит из последовательных резких трелей, тогда как у лугового кузнечика Chorthippus albomarginatus — из коротких стрекочущих серий.

Интересно, что стрекот кузнечика не просто слышим: он на самом деле создаёт узор определённых частот, по которому самки безошибочно узнают самца своего вида даже на расстоянии восьми–десяти метров. Для насекомого, живущего в густой траве, где визуальная связь часто невозможна, такой акустический сигнал является жизненно важным.

Зависимость звука от температуры и физиологического состояния

Есть любопытная биологическая зависимость: частота стрекота связана с температурой окружающей среды. Чем теплее воздух, тем быстрее сокращаются мышцы насекомого, а значит, тем активнее движутся крылья. У некоторых видов даже существует приблизительное соотношение — по числу стрекочущих щелчков за определённый промежуток времени можно оценить температуру воздуха. Именно поэтому вечером, когда воздух остывает, стрекот заметно замедляется или прекращается вовсе.

Кроме того, качество звука определяется состоянием крыльев. У молодых особей, недавно вышедших из личиночной стадии, крылья ещё мягкие и нередко дают более глухой звук. По мере созревания они твердеют, и стрекот становится громче и чище.

Зачем кузнечики стрекочут

Хотя основная функция стрекота — брачная, на этом его роль не заканчивается. Сигналы используются и для обозначения территории, и для предупреждения конкурентов. Наблюдения показывают, что самцы могут менять ритм или силу звука в зависимости от того, слышат ли поблизости других «певцов». Иногда они вступают в своеобразные акустические дуэли, где каждый старается перекричать конкурента, чтобы его заметили самки. В редких случаях стрекот служит и оборонительным механизмом: резкий звук способен отпугнуть мелких хищников или запутать паразитов, ориентирующихся на колебания воздуха.

Специализированные адаптации разных видов

У некоторых видов стридуляционные аппараты развиты настолько, что позволяют издавать звуки исключительной громкости. Например, у тростниковых кузнечиков зеркальная пластинка значительно увеличена, что даёт резонанс мощнее в два–три раза по сравнению с обычными видами. Однако существуют и тихие кузнечики — у них зубцы на напильнике укорочены, а вибрации крыльев приглушены. Такое строение встречается у видов, ведущих скрытный образ жизни среди влажной подстилки, где громкий звук мог бы привлечь хищников.

Есть и виды со сложной системой модуляции стрекота: они способны изменять скорость движения крыльев, чередовать громкие и тихие фазы или создавать своеобразные «песни», состоящие из нескольких частей. Это делает их сигналы особенно узнаваемыми и специфичными.

Значение стрекота в экосистеме

Стрекот кузнечиков служит важным элементом акустической среды природных сообществ. Он помогает исследователям отслеживать численность видов и состояние экосистемы: чем разнообразнее «хор», тем выше биологическое разнообразие территории. Также по особенностям песен можно выявлять гибридизацию между видами или фиксировать появление новых популяций, поскольку изменения в ритмике сигналов иногда предшествуют морфологическим отличиям.

Заключение

Стридуляционный аппарат кузнечиков — удивительный биологический механизм, сочетающий простоту формы и высокую функциональность. Он позволяет насекомым общаться, конкурировать, защищаться и ориентироваться в мире, где звук — один из самых доступных способов передать информацию. Изучая устройство и работу этого аппарата, мы лучше понимаем не только жизнь самих кузнечиков, но и сложную акустическую структуру природных сообществ.