КЛАДОЭНДЕЗИС НАСЕКОМЫХ |
|||||||
fg |
VII-1.2.1. Odonata Fabricius 1793 – стрекозы
(Somobialia
Eucaryota
Metazoa
Monostomata
Haemataria
Peritoneata
Metameria
Gnathopoda
Euarthropoda
Mandibulata Atelocerata
Hexapoda
Amyocerata
Pterygota
Metapterygota
Odonata)
(рис. 7.3.1–7.3.6)
(рис. 7.3.1,
7.3.2, 7.3.3,
7.3.4, 7.3.5,
7.3.6)
Названия, соответствующие по циркумскрипции всем значениям Libellula/fg1–2 (т.е. и Odonatoptera, и Neodonata – см. ниже): — Odonata Fabricius 1793; — Cryptodonta Latreille 1802:T.1:364; — Odonatea Rafinesque 1815; — Paraneuroptera Shipley 1904; — Zygopteradelphia = Panzygoptera Crampton 1916a; — Odonatida Pearce 1936 — Orthomyaria Schwanwitsh 1946; — Bimotoria Schwanwitsh 1946; — Heterognatha Chen 1962 (non Heterognatha Saussure & Humbert 1872). По циркумскрипции также соответствует таксонам под родовым названием Libellula (sensu Linnaeus 1758) и производными типифицированными названиями: Libellulaedes, Libellilinae, Libellulidae, Libellulina, Libellulida, Libelluloidea, Libelluloides и др. Иерархическое название: Libellula/fg1–2 [f:1781(ord.5); g:1758(gen.207)]. |
|
Ранг. В XX веке – обычно от отряда до инфракласса; в XIX веке – обычно от семейства до подотряда; в XVIII веке – обычно род.
Название. Если рассматривать только современных представителей, то таксон Odonata выглядит четко очерченным. В этом случае все названия, перечисленные выше, однозначно соответствуют по циркумскрипции, а иерархическое название должно быть записано как Libellula/fg1. Однако описаны ископаемые палеозойские и триасовые формы, которые имеют явное родство с современными стрекозами, но не укладываются в таксон Odonata, охарактеризованный только по строению современных представителей. Эти вымершие формы вместе с современными стрекозами образуют голофилетический таксон Odonata s.l., или Odonatoptera (или Libellula/fg1), внутри которой находится подчиненный таксон Odonata s.str., или Neodonata (или Libellula/fg2). Мы не имеем возможности рассмотреть все интересующие нас признаки этих соподчиненных таксонов, так как для вымерших форм известны лишь немногие детали строения – преимущественно жилкование крыла (об особенностях ископаемых насекомых – см. главу II). Поэтому здесь характеристика стрекоз разбита на две части. В первой части – «А. Общая характеристика Odonata» рассматриваются все признаки современных стрекоз, про многие из которых неясно, относятся ли они ко всем Odonata в широком смысле, или лишь к Odonata в узком смысле слова. Во второй части – «B. Классификация Odonata с учетом вымерших групп» рассматриваются признаки, распределение которых в этих группах достоверно известно.
VII-1.2.1.A. Общая характеристика Odonata
Аутапоморфии Odonata. О некоторых их этих признаков неясно, являются ли они аутапоморфиями Neodonata или Odonatoptera (см. VII-1.2.1.B), так как для ископаемых форм они неизвестны.
(1) Метаморфоз. И личинки, и имаго специализированы как хищники, но обитают в разных средах и имеют принципиально разные приспособления для ловли добычи: личинки перешли к обитанию в воде [см. (1a)] и охотятся при помощи маски; имаго всегда имеют хорошо развитые крылья и охотятся в воздухе, схватывая добычу ногами [см. (1b)]. Помимо обычных для крылатых насекомых различий в строении птероторакса [см. (4)–(6) и] и гениталий [см. (8)–(9)], личинки и имаго стрекоз приобрели глубокие различия в строении головы, переднегруди, брюшка [см. (1b)], антенн [см. (2)], ротового аппарата [см. (3)] и каудалий см. (10)].
(1 a) Специализация личинок. Личинки [см. Pterygota (4Сa)] адаптированы к обитанию в воде (тогда как имаго всегда сохраняют наземный образ жизни); лишь у отдельных видов личинки вторично перешли к жизни во влажной почве.
Под водой личинка дышит через покровы несмотря на это у личинки сохраняются все 10 пар наружных дыхалец [см. Amyocerata (2)], из них по крайней мере стеноторакальная пара всегда сохраняет способность функционировать. В большей или меньшей степени дыхание осуществляется ректальными жабрами – отростками или складками, вдающимися в полость прямого участка (ректума) задней кишки [эктодермальной – см. Haemataria (1)]. Задняя кишка в этом месте может образовывать жаберную камеру – расширение, имеющее особенно крупные размеры у Anisoptera. Внутрь ректальных жабр могут входить ветви трахей, отходящих от вентральной и дорсальной пары продольных трахейных стволов (у Anisoptera и некоторых Zygoptera); либо ректальные жабры имеют вид небольших складок, лишенных трахей (у некоторых Zygoptera) [о модификации ректальных жабр – см. ниже, Anisopteroides (4)]. Приспособления к трахейному дыханию растворенным в воде кислородом встречаются у некоторых других насекомых, но наличие ректальных жабр является уникальной аутапоморфией Odonata.
У равнокрылых стрекоз, имеющих слабо развитую ректальную камеру, имеются, кроме того, каудальные трахейные жабры уникального строения [см. ниже, Zygoptera (1)]. У личинок таксона Euphaea/fg (относящегося к Normopteroides в составе Zygentoma), помимо ректальных и каудальных жабр, на I–VII сегментах брюшка имеется по паре придыхальцевых трахейных жабр [см. Hexapoda (9b) и Metapterygota (6)] (рис. 7.3.1A).
Высказывалось необоснованное мнение, что водный образ жизни личинок стрекоз является не апоморфией, а плезиоморфией [см. Hexapoda (9b)].
Для ловли добычи личинки используют видоизмененную нижнюю губу – маску [см. (3с)]; остальные части ротового аппарата – мандибулы и максиллы – сохраняют грызущую функцию, как и у имаго [см. (3a) и (3b)].
В остальном специализации личинок разнообразны: личинки разных таксонов стрекоз адаптированы к обитанию в разных водоемах – от стоячих вод до быстрых потоков и имеют разные приспособления для плавания [см. ниже, Zygoptera (1) и Anisopteroides (4)].
(1 b) Специализация имаго. Имаго отличаются особыми приспособлениями к охоте в воздухе (рис. 7.3.1E). Сочленение головы с переднегрудью [снабженное парой шейных склеритов – см. Pterygota (2)] приобрело особую подвижность, затылочное отверстие сильно сужено, а задняя стенка головы большая и вогнутая. Глаза увеличены, полусферические; всегда сохраняются все 3 простых глазка [см. Amyocerata (4)]. Переднегрудь уменьшена, подвижно сочленена со среднегрудью. Благодаря сильному наклону среднегруди и заднегруди [см. (4)] основания всех трех пар ног сближены между собой и приближены к голове. Голени и бедра на внутренней стороне обычно несут два ряда длинных широко расставленных шиповидных щетинок, так что образуют ловчую корзину, которая способствует схватыванию добычи на лету. Брюшко обычно очень длинное и тонкое благодаря тому, что каждый из I–IX сегментов удлинен и утончен; жесткость этих сегментов обеспечивается тем, что их тергиты имеют почти трубчатую форму, а стерниты сужены. Крылья всегда развиты, длинные, бимоторные [см. (6)].
(1 c) Онтогенез. Из яйца выходит предличинка; ее конечности и ротовые органы почти не расчленены, направлены назад, не функционируют. Сразу после выхода из яйца предличинка линяет на личинку первого возраста, у которой придатки принимают нормальное положение. У личинки первого возраста нет простых глазков (но сложные глаза всегда развиты); антенны 3-члениковые; лапки не расчленены; птероторакс [без протоптеронов – см Pterygota (4B)] с неувеличенными плейритами; иногда нет эпипрокта и церков (но всегда есть торчащие парапрокты). При дальнейшем развитии появляются простые глазки (у Zygoptera они появляются у личинки старших возрастов, у Anisoptera лишь при линьке на имаго); расчленяется флагеллум антенны [см. (2)]; расчленяется лапка [см. (7)], плейриты среднегруди и заднегруди увеличиваются и наклоняются [см. (4)]; появляются протоптероны [особой формы – см. (5)], развивается полный набор характерных личиночных каудальных придатков [см. (10)].
(2) Модификация антенн. У личинок [водных – см. (1a)] антенны имеют постоянное число члеников и разнообразную форму; у имаго [летающих – см. (1b)] антенны вестигиальные, щетинковидной формы (т.е. сужающаяся к вершине) (рис. 7.3.1E).
У личинки флагеллум исходно имеет 5 члеников (т.е. в антенне, включая скапус и педицеллус, исходно 7 члеников) [см. Amyocerata (1)] (рис. 7.3.1A); иногда число члеников флагеллума уменьшено, редко увеличено, так что бывает от 2 до 6 у разных видов. У личинки I возраста флагеллум антенны 1-члениковый (т.е. антенна 3-члениковая); в типичном случае с каждой последующей линькой число члеников флагеллума увеличивается на один благодаря делению пополам наиболее проксимального из них, пока в флагеллуме не станет 4 членика; затем последний членик делится пополам, и флагеллум становится 5-члениковым.
При превращении личинки в имаго флагеллум укорачивается путем обрыва с отходами [см. Gnathopoda (3b)]: гиподерма дистальных члеников отделяется перетяжкой от гиподермы будущего имагинального флагеллума, а затем отрывается от него и сбрасывается вместе с экзувием.
(3) Модификации ротового аппарата. Ротовой аппарат [см. Hexapoda (1a)] адаптирован к хищничеству, с особой специализацией мандибул [см. (3a)], максилл [см. (3b)] и нижней губы [см. (3c)]; голова прогнатная, сравнительно короткая. Хищная специализация свойственна и личинкам, и имаго; в то же время состав жертв и способы охоты у личинок и имаго совершенно разные: личинки обитают в воде [см. (1a)] и ловят добычу нижней губой [см. (3c)], а имаго летающие и ловят крылатых насекомых в воздухе с помощью ног [см. (1b)].
Особый характер ротового аппарата отражен в названии «Odonata» – «зубастые»: Фабрициус (Fabricius 1792–1798) разделил всех членистоногих на 11 отрядов по строению ротового аппарата, одним из которых были стрекозы.
(3 a) Мандибулы. Мандибулы [см. Mandibulata (1) и Metapterygota (2)] не имеют молы, у имаго однообразные у всех стрекоз (рис. 7.3.3B): инцизор трехзубчатый; кинетодонт (обычно принимаемый за молу) слит с корпусом, имеет 4 зубца, соединенных Z-образным гребнем (уникальная аутапоморфия). У личинок строение мандибул иное и более разнообразное: инцизор с иным числом зубцов, кинетодонт иной формы, может быть вполне развит и отделен швом от корпуса мандибулы (рис. 7.3.3A), иногда отсутствует.
(3 b) Максиллы. У личинки и имаго максиллы [см. Hexapoda (2)] имеют сходное уникальное строение (рис. 7.3.3C): максилла имеет внутреннюю (медиальную) и наружную (латеральную) доли примерно равной длины; внутренняя доля (считающаяся либо слившимися галеей и лацинией, либо просто лацинией) заостренная, с 2 продольными рядами зубцов и крепких щетинок на внутренней (медиальной) стороне; наружная доля (считающаяся либо одночлениковым щупиком, либо галеей) обычно туповершинная, иногда заостренная. Поскольку в исходной максилле насекомых мышцы и от галеи, и от щупика идут только в стипес, при наличии лишь одного из этих придатков невозможно определить по мускулатуре, является ли он галеей или щупиком; наружная доля максиллы стрекоз одночлениковая, что возможно и для галеи, и для щупика.
(3 c) Нижняя губа. У личинки и имаго нижняя губа [см. Hexapoda (3)] видоизменена уникальным образом (рис. 7.3.1A, B, E, F): помимо непарного постментума и подвижно причлененного к нему непарного образования, называемого медиальной долей (и считающегося прементумом либо результатом полного слияния прементума, глосс и параглосс), имеется пара придатков – боковых долей, подвижно причлененных к дистально-латеральным углам медиальной доли; каждая боковая доля несет подвижно причлененный изогнутый шиповидный придаток, не имеющий мускулатуры. По мнению многих авторов, латеральные доли по своему происхождению являются лабиальными щупиками, тогда как глоссы и параглоссы слиты с прементумом и не обособлены. Согласно другой версии латеральные доли являются не щупиками, а параглоссами, тогда как щупики редуцированы.
У личинки постментум и прементум (медиальная доля) сильно удлинены и сочленены подвижно, так что нижняя губа образует маску; когда маска выдвинута, ее вершина с латеральными долями выступает далеко вперед головы (рис. 7.3.1A); когда маска сложена, сочленение постментума и прементума отводится назад под грудь, а вершина маски с латеральными долями оказывается прямо под головой. Латеральные доли у личинки исходно специализированы как хватательные, и к их основаниям подходят мощные мышцы – сгибатели и разгибатели; такая маска используется для ловли добычи (у личинок Cavilabiata форма и функция маски изменены – см. ниже, Anisoptera: «Классификация»). У имаго, в отличие от личинки, постментум и прементум не удлинены, а латеральные доли не хватательные (рис. 7.3.1F). При метаморфозе длинная личиночная маска трансформируется в короткую нижнюю губу имаго путем антироста гиподермы и сопровождается частичной дегенерацией мышц (Snodgrass 1954).
(4) Модификации груди. Птероторакс [средне- и заднегрудь – см. Pterygota (4A)] имеет уникальное строение (рис. 7.3.1E, 7.3.2) [см. также ниже, Odonatoptera (1)]. Плейриты птероторакса высокие и наклонены дорсальной стороной назад (тогда как у всех прочих Pterygota они либо не наклонены, либо наклонены дорсальной стороной вперед). Благодаря этому наклону на среднегруди левый и правый эпистерны сомкнуты дорсально по средней линии, образуя срединный шов, так что отделяют короткую переднюю часть тергита, называемую здесь акротергит (7.3.2A: at2), от остальной части тергита среднегруди (7.3.2A: pt2); на заднегруди, наоборот, левый и правый эпимеры сомкнуты по средней линии вентрально и отделяют лежащий позади них участок стернита от остальной части стернита заднегруди. Тергиты средне- и заднегруди сильно уменьшены. Фрагм, характерных для птероторакса большинства Pterygota, нет, тергиты средне- и заднегруди несут по по узкой непарной аподеме, от которой назад и латерально отходит пара небольших продольных спинных мышц (у Anisoptera в заднегруди аподема и ее мышцы редуцируется); акротергит среднегруди несет еще одну непарную аподему, к которой крепятся продольные мышцы, идущие из переднегруди. Таким образом, в отличие от всех прочих Pterygota, у Odonata продольные спинные мышцы начинаются не от фрагмы на переднем крае сегмента, а от аподемы в средней его части. В отличие от большинства других Pterygota, у Odonata слабые продольные спинные мышцы с их своеобразным прикреплением и уменьшенный тергит не служат для опускания крыла, так что крылья приводятся в движение не перекрестной мускулатурой непрямого действия, а дорсовентральной мускулатурой прямого действия (см. Pterygota: «Классификации» VI); в связи с этим дорсовентральные мышцы, лежащие под увеличенными плейритами, особенно мощно развиты. Птероторакс и его мускулатура у Odonata модифицированы настолько сильно, что гомология многих мышц и склеритов у Odonata и прочих Pterygota неясна. Средне- и заднегрудь слиты неподвижно, часто шов между ними полностью утрачен (неуникальная апоморфия).
У молодой личинки плейриты средне- и заднегруди не увеличены и не сомкнуты медиально. У личинки более старших возрастов плейриты средне- и заднегруди, подобно имагинальным, высокие, наклонные. У зрелой личинки плейриты смыкаются по средней линии, разделяя тергит среднегруди, но высота плейритов меньше, чем у имаго (рис. 7.3.1A); тергиты средне- и заднегруди, подобно имагинальным, небольшие.
(5) Перевернутые протоптероны. Протоптероны [наружные крыловые зачатки личинки, отходящие от латеральных краев мезонотума и метанотума – см. Pterygota (4B)] не торчат в стороны, а направлены своими вершинами назад и лежат на спине благодаря тому, что они перевернуты вентральной стороной вверх, а костальным краем медиально; в результате этого задние протоптероны налегают на передние протоптероны (рис. 7.3.1A). При линьке кутикула на груди трескается по шву, который идет медиально лишь до оснований протоптеронов, а затем разделяется на пару швов, обходящих протоптероны по бокам [в отличие от прочих насекомых, у которых линочный шов идет медиально до заднегруди – см. Hexapoda (14)]. По видимому, перевернутое положение протоптеронов у личинок стрекоз связано с особым строением птероторакса и с наклоном плейритов [см. (4)]. Среди всех насекомых сходное положение протоптеронов имеется только у Saltatoria.
(6) Модификации крыльев. Крылья [всегда развитые – см. (1b)] имеют уникальные особенности (рис. 7.3.1E, 7.3.2A, 7.3.6), часть из которых свойственна Odonatoptera в целом, а часть – только Neodonata. Здесь дается общее описание жилкования крыльев стрекоз; о филогенетическом значении отдельных признаков см. ниже, Odonatoptera (2)–(4) и Neodonata (1)–(5).
(6 a) Причленение крыльев. В основании крыла нет мелких аксиллярных склеритов, подобных аксиллярному аппарату поденок или новокрылых [ср.: Ephemeroptera (7b), Neoptera (1)]. Вместо этого основания продольных жилок жестко укреплены на цельной радио-анальной базальной пластинке, опирающейся на плейральный столбик; кроме того, имеется еще костальная базальная пластинка, сочлененная с костальной жилкой (C) и с передним выступом плейрального столбика (рис. 7.3.2C).
(6 b) Поза покоя. В отличие от Neoptera, крылья неспособны складываться на спине: в покое они могут быть либо подняты вверх, либо распростерты в стороны. Будучи подняты вверх и сомкнуты своими дорсальными поверхностями, крылья оказываются сильно отклоненными назад соответственно наклону птероторакса [см. (4)], благодаря чему лежат вдоль брюшка (рис. 7.3.3D: самец). Такое положение крыльев стрекоз принципиально отличается от сложенных вдоль брюшка крыльев новокрылых насекомых (Neoptera) тем, что у стрекоз вентральные поверхности крыльев обращены латерально (наружу), а костальные края крыльев обращены дорсально. Такая поза покоя является исходной для стрекоз и характерна для Zygoptera и Epiophlebioptera. У разнокрылых стрекоз (Anisoptera) задние крылья резко расширены в основании и поэтому не могут быть уложены вдоль брюшка; в покое они обычно распростерты в стороны перпендикулярно телу [см. ниже, Anisoptera (3)].
(6 c) Пропорции крыльев. Крылья всегда развиты, длинные; всегда сохраняется исходная бимоторность: обе пары крыльев всегда примерно равной величины и принимают одинаково активное участие в полете, работая самостоятельно (сцепка между передним и задним крылом никогда не образуется); по форме и жилкованию передние и задние крылья могут быть совершенно одинаковыми, либо (у Anisoptera и некоторых Zygoptera) заднее крыло немного расширено и имеет несколько измененное жилкование.
(6 d) Жилкование крыльев. У самого своего основания жилки C, Sc и RA жестко соединены постоянной поперечной плечевой жилкой (vena humeralis – h).
В проксимальной части крыло либо сужено и имеет вид стебелька с уменьшенным числом продольных жилок (рис. 7.3.2A) (у Protozygoptera, Triadophlebioptera и многих Zygoptera), либо не сужено, но и в этом случае в проксимальном участке, соответствующем стебельку, число продольных жилок уменьшено (рис. 7.3.6H). В обоих случаях число продольных жилок, идущих в области стебелька и продолжающихся дистальнее этой области, сокращено до пяти; эти жилки сближены, более или менее параллельны друг другу и жестко укреплены в основании; благодаря правильному чередованию резко выпуклых и резко вогнутых жилок они образуют пучок, жесткий в продольном направлении. В этом пучке жилок позади выпуклой C, вогнутой Sc и выпуклой RA [см. Pterygota (4Ad)] сразу следует вогнутая жилка, обозначаемая нами как кубитальная (Cu), а за ней выпуклая жилка, обозначаемая нами как анальная (A) (поскольку в A трахея всегда входит не из основания крыла, а из жилки Cu через поперечную жилку Ac, существует мнение, что ход этой трахеи соответствует истинному ходу жилки A, тогда как участок A от основания крыла до впадения Ac является ложной жилкой). У стрекоз палеозойско-триасовых групп (т.е. у всех, кроме Neodonata), помимо этих пяти продольных жилок, от основания крыла между RA и Cu (которая на рис. 7.3.5 обозначена как задняя кубитальная – CuP) отходит еще одна жилка (обозначенная на рис. 7.3.5 как передняя кубитальная – CuA) – короткая выпуклая жилка, впадающая в CuP. Позади A нет жилок, отходящих от основания крыла: в стебельчатых крыльях A образует задний край стебелька, в нестебельчатых крыльях от A назад могут отходить ветви.
Там, где кончается стебелек (или соответствующий ему проксимальный участок), от выпуклой RA (идущей почти до вершины крыла) назад отходит вогнутая жилка RS; здесь же от RS отходит выпуклая медиальная жилка (M) (ее считают соответствующей передней ветви M в крыле других древнекрылых и часто обозначают как MA). Принято считать, что проксимальнее места отхождения RS и M от RA (т.е. в области стебелька) M и RS слились с RA. Жилка M у современных стрекоз неветвящаяся; среди вымерших групп она ветвится только у Meganisoptera.
Помимо этой интерпретации жилкования, существует иная (Riek & Kukalova-Peck 1984) (рис. 7.3.5C). Она основана на двух экземплярах ископаемых карбоновых насекомых, описанных как два разных вида – Eugeropteron lunatum и Geropteron arcuatum, объединяемых в таксон Geroptera (см. ниже, Палеозойско-триасовые стрекозы). Основание M считается слившимся не с RA, а с CuP; вогнутая жилка после MA – не CuP, а MP; выпуклая жилка за ней – не A, а CuA. Эта версия вызывает сомнения, поскольку основана на расположении изменчивых косых жилок у единичных экземпляров.
Жилка RS разветвляется, образуя триаду с двумя вогнутыми ветвями – RSa и RSp (часто обозначаемыми как R2+3 и R4+5) и выпуклой интеркалярной жилкой между ними – iRS (часто обозначаемой как IR3); передняя ветвь этой триады разветвляется, образуя еще одну триаду с двумя вогнутыми ветвями – RSa1 и RSa2 (часто обозначаемыми как R2 и R3) и выпуклой интеркалярной iRSa (часто обозначаемой как IR2) [об используемых здесь обозначениях ветвей и интеркалярных – см. Pterygota (4Ad)]. Такое же ветвление RS у Ephemeroptera, что можно расценить как синапоморфию или симплезиоморфию (см. Ephemeroptera: «Систематическое положение» II).
У всех Neodonata и некоторых других стрекоз Sc идет вдоль переднего края крыла и, далеко не доходя до вершины крыла, впадает в C; место слияния Sc и C образует характерный элемент крыла стрекоз – узелок, или нодус (nodus) (N): передний край крыла в этом месте имеет надлом, а Sc соединена с RA постоянной поперечной жилкой, называемой узелковой (vena nodalis) (n); RA соединена с RSa постоянной поперечной жилкой, кажущейся продолжением узелковой жилки и называемой подузелковой (vena subnodalis) (sn).
Между плечевой жилкой и узелком обычно имеются еще две постоянные поперечные жилки, называемые первичные предузелковые жилки (venae antenodales) (an1 и an2); они соединяют C, Sc и RA. Иногда [например, у Libellula/fg (sine Cordulia), Calopteryx/fg и Euphaea/fg] первичные предузелковые бывают неразличимы среди множества вторичных предузелковых жилок (рис. 7.3.1E).
У большинства стрекоз в дистальной части крыла между RA и C имеется склеротизованный участок – птеростигма (pterostigma) (pt).
Жилки RS и M в месте их отхождения от RA имеют короткий общий стволик, обычно направленный поперек крыла и напоминающий поперечную жилку. Почти у всех современных стрекоз этот развилок связан постоянной поперечной жилкой с Cu, так что эта поперечная жилка вместе с общим стволиком RS+M (а иногда также с коротким отрезком M) образуют еще один характерный элемент крыла стрекоз – дужку (arculus) (Arc). Дистальнее дужки M соединена с Cu еще одной постоянной поперечной жилкой; между ней, дужкой, M и Cu заключена характерная для стрекоз постоянная ячейка, называемая дискоидальной (dc). У равнокрылых стрекоз (Zygoptera) дискоидальная ячейка также называется четырехугольником (quadrangulum) (q) (рис. 7.3.2A), а у разнокрылых стрекоз она разделена на треугольник (triangulum) (t) и надтреугольник (supratriangulum) (st) [см. ниже, Anisoptera (2) и рис. 7.3.6G–H].
Между названными продольными жилками может находиться большее или меньшее число дополнительных ветвей, интеркалярных и поперечных жилок, либо архедиктион – сеть жилок, образующих многоугольные ячейки (рис. 7.3.6H).
(7) Трехчлениковая лапка. Лапка [исходно пятичлениковая – см. Amyocerata (5)] по крайней мере у имаго современных стрекоз всегда 3-члениковая, первый членик самый короткий, третий – самый длинный (рис. 7.3.1E). У личинки I возраста лапка не расчленена; при последующих личиночных линьках сначала обособляется первый членик, затем разделяются второй и третий (иногда на передних и средних ногах второй и третий членики не разделяются, и лапки зрелой личинки остаются 2-члениковыми). Трехчлениковая лапка – неуникальная апоморфия (см. Указатель признаков [2.50]: табл. E). Вероятно, в данном случае это аутапоморфия Neodonata, так как у некоторых вымерших стрекоз, относящихся к Protozygoptera и Meganisoptera, известны 4-члениковые лапки.
Лапка личинки и имаго всегда заканчивается двумя коготками претарсуса, без какого-либо срединного придатка [см. Pterygota (5)].
(8) Вторичный копулятивный аппарат самца. У имаго самца имеется вторичный копулятивный аппарат, не имеющий гомологов у других насекомых (рис. 7.3.1E–G, 7.3.4C): на II стерните брюшка имеется пара передних зацепок (hamuli anteriori), служащих для фиксации створок яйцеклада самки, и пара задних зацепок (hamuli posteriori); эти зацепки сидят по краям глубокой медиальной впадины; дно этой впадины образовано сложной подвижной системой склеритов и мембран, от него отходит подвижно причлененный непарный отросток – лигула (ligula); на III стерните брюшка имеется выступающая вперед семенная капсула (vesica spermalis), способная вкладываться во впадину на II стерните. В семенной капсуле хранится сперма, помещенная сюда из полового отверстия [находящегося на IX стерните – см. (9)]. Для помещения спермы в семенную капсулу самец подгибает брюшко, касаясь девятым уромером третьего. В разных таксонах стрекоз задние зацепки, лигула и семенная капсула развиты по-разному и по-разному используются при копуляции [см. ниже, Zygoptera (2), Anisoptera (1) и Epiophlebia (1)]. В процессе копуляции самец удерживает самку каудальными хватательными придатками [см. (10)] за переднеспинку (у Zygoptera) или за голову (у Anisopteroides), а самка совмещает свои гениталии с вторичными гениталиями самца (рис. 7.3.3D, 7.3.4A–D). У личинки самца наружные зачатки вторичного копулятивного аппарата отсутствуют.
(9) Редукция первичного копулятивного аппарата самца. Первичный половой аппарат самца [исходно находящийся между IX и X сегментами брюшка – см. Amyocerata (6)] смещен вперед на IX стернит брюшка. Он состоит из пары вестигиальных унистилигеров без стерностилей, между ними располагается вестигиальный непарный пенис с половым отверстием (рис. 7.3.3E); функционирующего копулятивного аппарата на IX сегменте нет [спаривание осуществляется вторичным половым аппаратом на II–III стернитах – см. (8)]. У зрелых личинок самцов имеются наружные зачатки унистилигеров (рис. 7.3.1A).
(10) Модификации X уромера. У личинки и имаго последний, десятый сегмент брюшка модифицирован следующим образом. Латеральные части тергита распространились на вентральную сторону сегмента и слились между собой, так что тергит имеет вид цельного кольца, а парапрокты утратили соединение с IX уромером и отделены от него тергитом X уромера [то же у некоторых других насекомых – см. Amyocerata (8b)]; при этом парапрокты могут иметь вид подвижно причлененных выростов, так что сзади к кольцу, образованному тергитом, причленены 5 одночлениковых каудальных придатков – это пара парапроктов [см. (10a)], непарный эпипрокт [см. (10b)] и пара церков [см. (10c)] (рис. 7.3.1C).
(10 a) Парапрокты. У личинок всех возрастов парапрокты [отделенные от IX уромера разросшимся тергитом X уромера – см. (10)] имеют вид выступающих подвижных каудальных придатков: у современных стрекоз они либо несут парные каудальные жабры [см. ниже, Zygoptera (1) и рис. 7.3.1A], либо образуют парные створки анальной пирамиды [см. ниже, Anisopteroides (4) и рис. 7.3.4F] (тогда как у других насекомых это невыступающие склериты стенки тела). У имаго парапрокты обычно не выступающие, но у самцов многих Zygoptera образуют пару подвижных вентральных придатков, которые используются при фиксации самки (рис. 7.3.3E). К основаниям парапроктов, помимо продольных мышц, идущих от тергита десятого уромера и соответствующих исходным дорсовентральным мышцам, крепятся продольные мышцы, идущие от стернита девятого уромера (рис. 7.3.1D), что указывает на происхождение этой пары каудальных придатков [см. Amyocerata (8b)].
(10 b) Эпипрокт. У личинок эпипрокт также имеет вид выступающего каудального придатка: у современных стрекоз он либо несет непарную каудальную жабру [см. ниже, Zygoptera (1) и рис. 7.3.1A], либо образует непарную створку анальной пирамиды [см. ниже, Anisopteroides (4) и рис. 7.3.4F]. Эпипрокт бывает развит у личинок всех возрастов или не развит лишь у самых молодых личинок. У имаго эпипрокт не выступающий, но у самцов Anisopteroides несет придаток, используемый при фиксации самки [см. ниже, Anisopteroides (1) и рис. 7.3.4E].
(10 c) Церки. У личинок и имаго церки [только парные – см. Metapterygota (4)] всегда одночлениковые. У личинки церки имеют меньшие размеры, чем парапрокты и эпипрокт (рис. 7.3.1C, 7.3.4F), у самых молодых личинок могут отсутствовать. У имаго церки всегда развиты у обоих полов; у самцов всегда используются для фиксации самки при спаривании [см. ниже, Zygoptera (5) и рис. 7.3.3E; Anisopteroides (1) и рис. 7.3.4E].
Некоторые авторы (Tillyard 1917 и др.) предлагали иную гомологизацию названных пяти каудальных придатков: «церками» считали наиболее вентральные парные придатки (которые в действительности являются парапроктами), а более дорсальные парные придатки (являющиеся церками) считали вторичными копулятивными органами – «церкоидами». Такая версия основана на ошибочном «биогенетическом законе», согласно которому в ходе онтогенеза более древние по происхождению придатки (в данном случае церки) должны появляться раньше и функционировать на более ранних стадиях развития, чем эволюционно более молодые придатки (см. раздел I.4.2.1); у личинок стрекоз, в отличие от имаго, парапрокты и эпипрокт крупнее церков и появляются раньше их. На истинную гомологию каудальных придатков стрекоз указывает то, что к основаниям церков подходят только мышцы, начинающиеся от десятого тергита брюшка, а к основаниям парапроктов подходят также мышцы, начинающиеся от девятого стернита брюшка (рис. 7.3.1D) [см. Amyocerata (8)].
Плезиоморфия
(11) Первичный яйцеклад. Яйцеклад обычно имеется (рис. 7.3.3F), состоит из двух пар кинетапофизов, сцепленных олистетерами и соединенных в основании посредством пары гонангулов (вальвиферов) [см. Amyocerata (7)]; IX уромер несет пару удлиненных унистилигеров (вальв), каждый с неспециализированным стерностилем на вершине [мышца, идущая к стерностилю утрачена – см. Metapterygota (5)]. У зрелых личинок самок имеются наружные зачатки VIII и IX кинетапофизов и IX унистилигеров с неотчлененными зачатками стерностилей. В некоторых независимых друг от друга таксонах Anisoptera яйцеклад подвергся редукции.
Геологический возраст. См. отдельно Odonatoptera и Neodonata. Если принимать таксон Odonata в широком смысле (т.е. как Odonatoptera), то он имеет карбоновый возраст, древнейший среди крылатых насекомых; если принимать его в узком смысле (как Neodonata), то он имеет лишь мезозойский возраст.
Систематическое положение Odonata. Кроме принятого здесь отнесения Odonata непосредственно к Metapterygota, предлагались следующие классификации.
I. Отнесение Odonata непосредственно к Pterygota (см. Pterygota: «Классификации» II, VI и VIII).
II. Объединение Odonata, Ephemeroptera и Protorrhynchota в таксон Palaeoptera (см. Pterygota: «Классификации» IV).
III. Объединение Odonata и Ephemeroptera в таксон Subulicornes (см. Ephemeroptera: «Систематическое положение» II).
IV. Объединение Odonata, Ephemeroptera и Plecoptera в таксон Arkiptera (см. Ephemeroptera: «Систематическое положение» III).
V. Объединение Odonata и Protorrhynchota в таксон Plagioptera (см. Pterygota: «Классификации» VII).
VII-1.2.1.B. Классификация Odonata с учетом вымерших групп
Филогения Odonata представляется следующим образом:
Ниже рассматривается следующая классификация стрекоз:
1. Odonatoptera, или Odonata s.l. (или Libellula/fg1)
1.1. † Палеозойско-триасовые стрекозы (стр. 0000)
1.2. Neodonata, или Odonata s.str. (или Libellula/fg2) (стр. 0000)
1.2.1. Zygoptera (или Calepteryx/f1=Lestes/g1) (стр. 0000)
1.2.2. Anisopteroides (или Libellula/fg3) (стр. 0000)
1.2.2.1. Anisoptera (или Libellula/fg4) (стр. 0000)
1.2.2.2. Epiophlebioptera (или Epiophlebia/fg1) (стр. 0000)
1.2.2.3. Вымершие группы, относящиеся к Anisopteroides (стр. 0000)
1 Odonatoptera, или Odonata s.l. (или Libellula/fg1)
1.1 †Палеозйско-триасовые стрекозы
1.2 Neodonata, или Odonata s.str. (или Libellula/fg2)
1.2.1 Zygoptera (или Calepteryx/f1=Lestes/g1) – равнокрылые стрекозы
1.2.2 Anisopteroides (или Libellula/fg3)
1.2.2.1 Anisoptera (или Libellula/fg4) – разнокрылые стрекозы