Водомерки

Водомерки

Систематика

Научная классификация

Царство

Животные

Тип

Членистоногие

Класс

Насекомые

Отряд

Полужесткокрылые

Семейство

Водомерки

Международное научное название

Gerridae

Leach, 1815

ITIS (103801)

NCBI (36161)

EOL (588)

FW (176540)

Систематика на Викивидах

Изображения на Викискладе

Водомерки (лат. Gerridae) — семейство водных клопов.

Ареал и среда обитания

Встречаются в Евроазии, Канаде, США, Южной Африке, Южной Америке, Австралии и Малайзии, в основном обитают в стоячих водах; но роды Asclepios, Halobates, Stenobates и нескольких других населяют морские воды.

Отличительной чертой является способность перемещаться по поверхности воды, что делает их плейстонными (живущими на поверхности воды) животными. Живут в стоячих и медленно текучих водоёмах, порой их можно встретить практически в любом водоёме, начиная с небольших луж на почве и заканчивая океаническими водами. Их можно найти в большинстве прудов, рек и озер — они живут на поверхности воды, реже по берегам пресных водоёмов и во влажном мху.

В Средней Азии встречается род Heterobates, адаптировавшийся к жизни в реках с очень сильным и быстрым течением. Так, они обитают в Сырдарье, Амударье, Вахше и других крупных реках. Heterobates dohrandti стайками двигается против течения.

Представители подсемейства Halobatinae обитают в тропических и субтропических морях, нередко вдали от суши.

Большинство мелких водомерок держатся среди водных растений.

В дождь и при сильном ветре, а также осенью перед зимовкой выбираются на берег. С наступлением холодов покидают водоёмы и находят себе убежища под корой старых пней либо во мху. После зимовки крылатые представители теряют способность летать, так как их летательные мускулы рассасываются, обеспечивая насекомым первичный запас энергии для охоты и размножения.

Общие сведения

Длина тела от 1 до 30 мм (длина большинства видов составляет от 2 до 12 мм). Самая большая в мире водомерка Gigantometra gigas, размах её ног может достигать более 25 см.

Имеют тонкое, длинное, плотное, почти не гнущиеся тело, хоботок вместо парных челюстей и скрещенные на спине крылья. Окраска тела в основном тёмно-коричневого или бурого цвета, иногда почти чёрная. В большинстве случаев водомерки представляют собой стройных, имеющих вытянутое тело клопов с длинными, широко расставленными средними и задними ногами. Голова с довольно длинными усиками, состоящими из четырёх члеников. Усики выполняют функцию осязания и обоняния. Головная капсула по своей ширине равна переднегруди. Ротовые органы представлены сильно изогнутым вниз хоботком, состоящим из четырёх члеников. В спокойном состоянии хоботок обычно подогнут под грудь.

Водомерки имеют хорошо развитые сложные глаза и очень хорошее зрение. Глаза очень крупные, шарообразные, несколько выступают над боковой линией тела.

Передвигаются быстрыми, синхронизированными гребками средней пары ног и могут развивать скорость до 1,5 м/с. Они могут прыгать на 30–40 см в высоту и на большие расстояния.

Используют высокое поверхностное натяжение воды и длинные гидрофобные ноги, чтобы держаться на поверхности.

Ноги и тело водомерки покрыто слоем водоотталкивающего жира. Гидрофобные микроворсинки водомерок, создавая гидрофобную поверхность, отталкивают воду, не давая каплям оседать на теле. Были, между прочим, ы этом плане специально изучены два вида водомерок: океаническая Halobates germanus и прибрежная Halobates hayanus. Выяснилось, что в состоянии покоя менее чем 5% поверхности лапок насекомого соприкасается с водой — оно практически парит в воздухе. Густой слой волосков не пропускает воду, а если водомерка все же оказывается под водой волосяной покров создает воздушный пузырь, и насекомое может дышать и быстро всплыть. Если же на Halobates попадает капля воды, существо совершает прыжок со скоростью 400 м/с и стряхивает с себя каплю.

1-я пара ног находится сразу позади головы у переднего края переднегруди. Она существенно короче остальных и по сути превращена в своеобразный орган для хватания добычи. Двучлениковая лапка заканчивается двумя крепкими коготками. 2-я пара ног является самой длинной и находится у заднего края длинной среднегруди, из-за чего значительно отстоит от первой. Третья пара ног располагается сзади от второй и находится у короткой заднегруди. Тем самым, передние ноги короткие, средние и задние — тонкие и длинные. У них вытянутыми являются бедра и голени и первый членик лапки. Коготки на средней и задней паре ног тоньше, чем на первой и располагаются не на кончике лапки, а на некотором удалении от неё. Лапки густо покрыты несмачиваемыми волосками. В местах сочленения к телу ноги утолщены за счёт сильных мышц. Благодаря широкой расстановке ног вес тела водомерки распределяется на значительной поверхности.

Двигаются широко расставив две пары длинных и тонких ног — среднюю и заднюю. При движении ноги каждой пары заносятся вперёд одновременно, в отличие от водомерок рода Hydrometra, которые передвигают ноги каждой стороны попеременно. Более короткие передние ноги направлены вперед и используются для удержания добычи. Отталкиваясь от водной поверхности средними ногами, водомерка как бы скользит длинными прыжками по её поверхности. Задняя пара ног используется для управления движением, выполняя роль руля. При преодолении препятствий способны совершать скачки.

Летают водомерки редко. У ряда видов имаго имеют хорошо развитые крылья, которые покрывают сверху все брюшко. У других водомерок крылья укороченные или вообще отсутствуют. Крылатые виды при пересыхании водоёма, в которых они живут, могут перелетать в другой водоём на расстояния до нескольких км.

Водомерки — территориальные насекомые, и это заметно по их вибрациям. Взрослые особи как самки, так и самцы занимают отдельные территории, хотя обычно территории самцов больше, чем у самок. Во время брачного сезона создают предупреждающие вибрации в воде и защищают как свою территорию, так и самку на ней. Часто живут большими группами. Эти большие группы обычно формируются в не брачный сезон, поскольку меньше необходимости конкурировать. Водомерки могут работать вместе, чтобы добывать пищу и убежище вне брачного сезона. Водомерки пытаются рассредоточиться, когда эти группы становятся слишком плотными.

Описано более 1700 видов водомерок, 10% из которых являются морскими.

Трофические связи

Хищники. Они питаются живыми мелкими беспозвоночными, оказывающимися на поверхности воды — упавшими на поверхность воды либо всплывающими на её поверхность из воды. Так, водомерки во множестве поедают ногохвосток (Podura), обитающих на поверхности воды, а также комаров в момент их вылета. Существенную часть в рационе составляют слепни и их личинки. Водомерок привлекает к жертве рябь, создаваемая борющейся с водой добычей. Водомерка использует свои передние ноги в качестве датчиков вибраций, создаваемых рябью в воде. Заметив добычу водомерка хватает её передними ногами, вонзает в неё свой острый хоботок и высасывает добычу.

Самими водомерками питаются рыбы, птицы (например, буревестники и крачки) и хищные водные насекомые.

Водомерок поражают несколько эндопаразитов (часто личинки водяных клещей). Трипанозаматиды, жгутиконосцы, нематоды и паразитические перепончатокрылые — действуют как эндопаразиты.

Морские формы

Галобатесы (Halobates) — единственные насекомые, заселившие открытый океан. Выявлены на морской глади тропических частей Атлантического, Индийского и Тихого океанов (некоторые виды на расстоянии до сотни километров от побережий). Некоторые галобатесы могут жить в тесном контакте с колониальными гидроидами велеллой и порпитой, используя их в качестве своеобразного «плота». У морских водомерок редуцированы крылья, они имеют компактное тело с укороченным брюшком.

Размножение

Спаривание как правило происходит весной или в начале лета. У американской водомерки Aquarius remigis спаривание занимает 2–3 часа, у остальных видов оно длится в среднем от 5 до 20 минут.

Самка откладывает яйца в воду на несколько сантиметров ниже её поверхности, у ряда видов — на плавающие в воде предметы. Пресноводные водомерки откладывают яйца на водные растения, морские — на плавающие предметы.

Самки откладывают яйца в течение всего лета, и в его 2-й половине появляется 2-е поколение. Поэтому в водоёме вместе со взрослыми всегда можно заметить личинок разных возрастов.

Длина яиц составляет не более 1 мм, форма у них продолговато-цилиндрическая, с закруглёнными краями. Яйца плотно приклеиваются к субстрату и между собой беловатым веществом, набухающим в воде. Яйца как правило крепятся на стебли водных растений или на водорослях и других растениях. Кладка часто имеет вид длинного желеобразного шнура, заключающего до 50 яиц.

Стадия яйца длится около 7 дней.

Личинки, только что вышедшие из яиц, имеют в длину примерно 1 мм, они жёлтого цвета; спустя небольшой промежуток времени они чернеют.

Водомерки — насекомые с неполным превращением — их личинки похожи на имаго, стадия куколки отсутствует. Личинки отличаются от имаго меньшими размерами и более вздутым коротким телом. Развитие личинок протекает с 5 или 6 стадиями, и в целом занимает примерно 40 дней (по другим данным, от 60 до 70 дней). Чем прохладнее окружающая вода, тем медленнее развивается молодь.

Эволюция

Известны с раннемеловых отложений. Китайские палеоэнтомологи обнаружили в меловом бирманском янтаре целую группу водомерок-бурмогеррисов (Burmogerris). Молекулярный анализ предполагает, что семейство Gerridae возникло около 128 миллионов лет назад в меловом периоде, отделившись от сестринской группы Veliidae. Согласно филогении, основанной на транскриптоме, Gerridae – монофилетическая группа.

Подсемейства

• Rhagadotarsinae
• Trepobatinae
• Halobatinae
• Ptilomerinae
• Cylindrostethinae
• Charmatometrinae
• Eotrechinae
• Gerrinae