Специальные органы равновесия
Водные формы. Многие водные насекомые в отличие от наземных обладают специальными органами равновесия.
У личинок двукрылых сем. Limnobiidae они напоминают стато-цисты моллюсков и ракообразных. На последнем сегменте тела у них имеется пара открывающихся наружу мешочков, содержащих мелкие песчинки (статолиты). Отверстие органа прикрыто несколькими щетинками, на его внутренней поверхности (в двух точках) расположены короткие чувствительные волоски. Изнутри к нему подходит мышца. При ее периодических сокращениях в полость поступает вода, приводящая в движение статолиты. Их перемещение, по-видимому, воспринимается чувствительными волосками. Удаление этих образований приводит к нарушению положительного геотропизма у личинок, поэтому есть основания считать их органами равновесия.
Органы другого типа, называемые иногда «внешними статоцистами», найдены у многих водных полужесткокрылых. Принцип их работы основан на том, что сила, действующая на воздушные запасы (в трахеях или на вентральной стороне тела), всегда направлена к поверхности воды. Поэтому при изменении положения насекомого относительно вертикали на его теле происходит закономерное перераспределение воздуха, которое может восприниматься специальными механорецепторами.
У гладышей (Notonectidae) и гребляков (Corixidae) пузырьки воздуха, заключенные между головой и переднегрудью, соприкасаются с короткими четырехчлениковыми антеннами. Изменение объема этих пузырьков или их смещение воспринимаются, по-видимому, Джонстоновыми органами и волосками на третьем членике. Удаление антенн приводит к нарушению нормальной ориентации насекомых во время плавания.
У нимф водяных скорпионов (Nepa) на вентральной стороне брюшка имеется пара дыхательных каналов, покрытых длинными гидрофобными волосками. На четырех сегментах эти каналы слегка расширены и снабжены короткими сенсорными хетами, воспринимающими изменения объема выступающих здесь пузырьков воздуха. В имагинальной фазе у водяных скорпионов рядом с дыхальцами на трех брюшных сегментах появляются довольно сложные органы, состоящие из соприкасающихся грибовидных хет и мелких папилл. К каждому из этих элементов подходит биполярный нейрон. Под «шляпками» грибовидных хет лежит слой воздуха, который сообщается через дыхальце с полостью трахеи. При перемещении насекомого в пространстве происходит изменение гидростатического давления и соответствующее изменение объема полости органа, что приводит к смещению грибовидных хет. Электрофизиологические опыты показали, что каждая такая хета и связанный с ней нейрон представляют собой фазово-тонический рецептор. Оценивая различия в гидростатическом давлении, воздействующем на три пары органов, насекомое может с высокой точностью определять свое положение относительно направления силы тяжести. В экспериментальных условиях водяные скорпионы отличают горизонтальную поверхность от наклонной, если угол между ними достигает 2°, что соответствует перепаду давлений 0,24 мм водяного столба. Разрушение рецепторов полностью лишает насекомое способности ориентироваться в гравитационном поле.