Жук-лягушка, не знающий вывихов
Вывих — распространённая травма, особенно среди спортсменов. Конечно, эта травма не смертельна, но требует правильного лечения. В мире насекомых быть «спортсменом» — не признак выдающихся способностей, а обыденность: они бегают, прыгают, плавают, летают, но при всём этом вывихи им не свойственны. Недавно механизм блокировки вывиха открыт у жуков-лягушек Sagra femorata, обладающих гротескно увеличенными и видоизменёнными задними ногами. Внимание учёных привлекла не только забавная внешность жуков, но и функционал их задних ног, которые могут отклоняться вертикально вверх для отпугивания хищников. Как же их суставы терпят такое отношение?!
Насекомые освоили почти все доступные среды обитания — во многом благодаря наличию крыльев, которые делают их способными к активному полёту. Некоторые насекомые почти всё время проводят в воздухе, тогда как другие пользуются крыльями при расселении или бегстве от хищников. В большинстве остальных сред средством передвижения для них служат ноги. Так уж получилось, что естественный отбор закрепил странные, однако эффективные модификации конечностей. Среди них встречаются прыгательные, плавательные, копательные и другие варианты ног. У некоторых насекомых необычные конечности появились не из-за специфики среды обитания, а в связи с образом жизни. Пример — хватательные ноги у богомолов и других хищников.
Несмотря на разнообразие строения ног насекомых, все они организованы по единому принципу и состоят из пяти элементов: тазик, вертлуг, бедро, голень, лапка. Почти каждый сегмент соединяется с другими посредством суставов. Впрочем, нагрузка на эти суставы различается. У многих насекомых самый уязвимый — сустав между вертлугом и тазиком.
Наверняка, каждому так или иначе доводилось сталкиваться с колорад-ским жуком. Это опасный вредитель, чьи личинки и взрослые особи питаются листьями и зелёными побегами картофеля и ряда других паслёновых (к этому семейству относятся в том числе томат и баклажан). Жуки-лягушки (подсемейство Sagrinae) — очень отдалённые родичи колорадских жуков. И те и другие относятся к семейству листоедов. Sagra femorata тоже питаются растениями, при этом они не очень привередливы при выборе пищи и, в отличие от всесветного колорадского жука, распространены только в Юго-Восточной Азии.
Название жуков-лягушек (или лягушконогих жуков — от англ. frog-legged beetles) связано с обликом их задних ног, напоминающих лягушачьи. Во-первых, задние ноги гораздо крупнее двух остальных пар. Во-вторых, они отличаются необычными модификациями — бедро значительно утолщено, голень дугообразно изогнута и покрыта густыми щетинками, а обе части ноги дополнительно несут зубцы. При этом прыгать эти жуки не умеют.
Кроме того, жуки-лягушки обладают половым диморфизмом в строении задних ног. У самцов задние «лягушачьи лапки» почти вдвое больше, чем у самок. Различие в размерах ног объясняется тем, что самцам это оружие нужнее: они используют задние ноги в конкуренции за самок. Самец, которому самка не досталась, ползает в поисках «сладкой парочки», а когда находит, нападает на спаривающуюся пару, чтобы сбросить самца-конкурента. Так начинается бой — в ход идут задние лапы, а передние и средние служат опорой. Но сама модификация задних ног всё-таки присуща обоим полам. Зачем им это? Один из вариантов использования подобных ног — отпугивание хищников. Но разве достаточно «рельефа культуриста» на ногах, чтобы напугать врага? Скорее нет, однако жуки-лягушки используют их так, что позавидует и каратист.