Класс Насекомые. Общая характеристика, внутреннее и внешнее строение, строение простого глаза и сложного фасеточного глаза, размножение, разнообразие и значение Насекомых
Класс Насекомые (Insecta). Особенности строения, пищеварение, дыхательная и выделительная системы, органы чувств и представители
Кутикула насекомых покрыта тонким слоем жироподобного вещества, которое не дает телу терять влагу. На поверхности кутикулы расположены подвижные волоски, чешуйки, щетинки.
Тело состоит из головы, груди и брюшка. На голове расположены пара членистых усиков, ротовые органы (пара верхних челюстей, пара нижних челюстей, нижняя губа), пара сложных фасеточных глаз, может быть 1 – 3 простых глазка. Участок между сложными глазами называется лбом . По сторонам под глазами находятся щеки . Задняя поверхность головы называется затылком . Голова с грудным отделом соединена подвижно.
Грудь состоит из трех сегментов. Имеют 3 пары конечностей, которые отходят от каждого грудного сегмента, присоединены подвижно. Типы конечностей зависят от образа жизни: ходильного, бегательного типа (у жуков), скакательного (у кузнечиков), копательного (у медведок), плавательного (у жука – плавунца). На последнем членике ног расположены коготки, а у некоторых видов – еще и присоски.
У многих насекомых (только взрослых) есть крылья (складка кожи, заполненная гемолимфой), которые прикреплены ко второму или ко второму и третьему сегментам груди. На крыльях развиты поперечные и продольные жилки, которые формируют опорный каркас. В середине жилок проходят трахеи и нервы. Разнообразны форма и строение крыльев. У многих видов первая пара крыльев превращена в жесткие надкрылья, защищающие задние перепончатые, часто прозрачные крылья, от повреждений. У отряда Двукрылые развита только первая пара крыльев. Вторая – видоизменена в булавовидные придатки, которые обеспечивают определенную частоту взмахов крыльев, стабилизируют равновесие насекомого в полете и называются жужжальцами . Известно два вида полета у насекомых: махательный и парящий. Полет обеспечивается согласованной работой грудных и крыловых мышц. Быстро работая крыльями, некоторые насекомые способны зависать в воздухе (мухи, стрекозы и др.).
Брюшко состоит из нескольких сегментов (4 – 10) и анальной пластинки. В нем размещена большая часть внутренних органов. На каждом сегменте есть пара дыхалец. Конечности отсутствуют. У некоторых видов они видоизменены в яйцеклад, жало и т. п. Парные придатки последнего сегмента брюшка называются церки .
Пищеварительная система Насекомых
Класс Насекомые (Insecta). Типы ротового аппарата: грызущий тип (кузнечик), сосущий тип (бабочка) и лижущий тип (муха)
Грызущий ротовой аппарат считается наиболее древним (характерным для первобытных насекомых) и распространен у насекомых, которые питаются твердой растительной или животной пищей (жуки, тараканы, прямокрылые и т. п.). Сверху ротовое отверстие такого аппарата прикрыто непарной пластинкой (верхней губой), по бокам находятся парные верхние и нижние челюсти, снизу – непарная нижняя губа. Верхняя губа образована складкой кутикулы. Верхние челюсти представлены пластинками с зубцами на внутренней стороне. Нижние челюсти состоят из двух члеников. На верхнем членике расположена пара жвачных лопастей и нижнечелюстной расчлененный щупик (орган осязания и вкуса). Нижняя губа образовалась слиянием нижних челюстей, состоит из двух члеников и имеет пару нижнегубных щупиков, две пары жвачных лопастей.
Колюще-сосущий аппарат характерен для насекомых (клопы, комары и т. п.), которые питаются жидкой пищей: соком растений, тканей, кровью животных.
Сосущий ротовой аппарат в виде длинной трубки из двух половинок встречается у бабочек, питающихся соком плодов, нектаром цветков. У мух своеобразный ротовой аппарат с мясистой нижней губой – лижущий (измененный сосущий).
Грызуще-лижущий ротовой аппарат встречается у перепончатокрылых (пчел, ос и др.). Это ротовые органы, которые удлинились в хоботок для всасывания нектара. При этом верхние челюсти остались почти неизмененными (уменьшенные жвачные зубчики) и служат для строения ячеек. Иногда взрослые насекомые не питаются (тутовый шелкопряд), ротовые органы у них не функционируют, могут быть редуцированы.
Пищеварительная система состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, большого зоба, мышечного желудка (у насекомых, которые питаются твердой пищей, стенки толстые с хитиновыми зубцами или пластинками для измельчения пищи), средней кишки, задней кишки, которая заканчивается анальным отверстием.
В ротовую полость открываются протоки слюнных желез. Их секрет смачивает и частично растворяет твердую пищу. У пчел секрет слюнных желез при смешивании с нектаром превращается в мед. У гусеницы бабочек, личинок перепончатокрылых и некоторых других насекомых слюнные железы видоизменены в шелковыделительные или прядильные. Шелковая нить выделяется для построения кокона, защитных образований и др.
Рабочие пчелы секретом глоточных желез выкармливают личинок будущей матки.
Средняя кишка изнутри выстлана железистым эпителием, который выделяет пищеварительный сок. Печень у насекомых отсутствует. Часть насекомых способна, подобно паукам, к внекишечному пищеварению (личинки божьей коровки, жука – плавунца и т. п.).
Выделительная система Насекомых
Органы выделения – мальпигиевы сосуды (слепо замкнутые трубочки, которые вдаются в пищеварительную систему между средней и задней кишками), жировое тело (имеет беловатую, желтоватую или зеленоватую окраску и кроме выделительной – почки накопления, выполняет запасающую функцию).
Кровеносная система Насекомых
Кровеносная система незамкнутая. Сердце трубчатое, многокамерное, расположено на спинной стороне брюшка. В каждую камеру открывается пара отверстий с клапанами. Несколько камер способны к пульсации. Впереди от сердца отходит один кровеносный сосуд – аорта. Кровь от сердца поступает в аорту, из нее – в полость головы, а дальше – в промежутки между органами. Кровь (гемолимфа) бесцветная, зеленовато – желтая, иногда – красная, не принимает участия в транспорте газов.
Дыхательная система Насекомых
Дышат с помощью трахей. Они ветвятся и оплетают все органы, входят даже в отдельные клетки в виде трахеол. Наружу открываются 10 пар дыхалец или стигм – отверстий по сторонам брюшка и груди. В передней части брюшка, груди трахеи расширяются и образуют воздушные мешки. Через трахеи осуществляется газообмен (поглощается кислород, выводится углекислый газ), удаляются водные пары. Осуществляется дыхание вследствие ритмического сокращения и растяжения боковых и продольных мышц брюшка. Личинки некоторых насекомых дышат с помощью трахейных жабр (стрекоз, однодневок). Это образования на поверхности тела или в задней кишке, которые имеют вид лепестков с разветвленными трахеями в середине. Трахейная система – замкнутая (дыхалец нет). Кислород поступает в трахеи из жабр.
Нервная система Насекомых
Состоит из подглоточного (образовался слиянием трех ганглиев) и надглоточного ганглиев, соединенных окологлоточными коннективами, и брюшной нервной цепи. Подглоточный узел иннервирует ротовые органы и передний отдел кишечника. Брюшная цепь образована тремя грудными ганглиями и восемью брюшными. У некоторых высокоорганизованных насекомых сливаются соседние узлы брюшной нервной цепи путем объединения грудных ганглиев в один большой узел. Могут сливаться брюшные узлы в 2 – 3 или 1 большой узел (у мух, пластинчатоусых жуков). Грудные ганглии регулируют работу ног и крыльев.
Особое развитие образует надглоточный ганглий. Он образует головной мозг, включающий три отдела: передний, средний и задний. Иннервирует усики, глаза (по бокам имеет пару больших зрительных долей). В переднем отделе очень хорошо развиты пара стебельковых или грибовидных , тел. Считается, что они отвечают за поведение насекомых.
Сложное строение нервной системы обуславливает сложное поведение.
Органы чувств Насекомых
На голове – 1 пара усиков (органы обоняния и осязания). Разнообразное строение усиков: гребенчатые, булавовидные, нитевидные, пластинчатые, щетинковидные, пильчатые и т. п. Орган зрения – сложные (фасеточные) глаза, иногда есть простые (1 – 3). Каждый сложный глаз состоит из большого количества фасеток (нескольких тысяч). Большинство насекомых не воспринимает красного цвета, но хорошо воспринимает ультрафиолетовое излучение. Простые глазки (не способные воспринимать изображение) реагируют на степень освещенности, могут воспринимать поляризованный свет. Личинки насекомых с полным превращением имеют боковые глазки (от одной до нескольких пар). Каждый такой глазок может воспринимать изображения предметов. Тело, конечности покрыты волосками, чешуйками, которые являются рецепторами вкуса, осязания и т. п. Некоторые насекомые имеют орган слуха (у кузнечиков – на передней паре ног и т. д.).
Размножение Насекомых
Типы развития насекомых. Полное превращение (развитие с метаморфозом) и неполное превращение (развитие без метаморфоза)
Размножаются только половым путем (с оплодотворением или без него). Половые органы развиты только у взрослых насекомых (имаго). Насекомые – раздельнополые. У многих видов хорошо выражен половой диморфизм (жук – олень, бабочки и др.). Половые органы расположены в брюшке. У самок представлены трубчатыми яичниками, яйцеводами, дополнительными половыми железами, семяприемником. На конце брюшка у самок развит яйцеклад для откладки яиц. У некоторых насекомых отряда Перепончатокрылые он превращен в жало с протоком ядовитой железы внутри.
У самцов половая система представлена парой семенников, семяпроводами, семявыводящим каналом, дополнительными половыми органами. На конце брюшка может быть развит копулятивный аппарат. Оплодотворение преимущественно внутреннее.
Половое отверстие одно, так как протоки половых желез сливаются. Для некоторых насекомых характерно брачное поведение (соревнование за самку и т. п.).
Большинство насекомых откладывает яйца, иногда – живородящие (рождают живых личинок – тли, оводы и др.). Яйца покрыты толстой оболочкой, внутри содержат запас питательных веществ (желток). Откладываются самками поодиночке или группами на разные поверхности, в почву, воду или в животных и т. д. Насекомые очень плодовитые (пчелы ежесуточно за 10 – 12 лет откладывают до 1,5 млн. яиц; матка термита – свыше 30 тыс. яиц). Могут иметь несколько поколений в год (в зависимости от вида, условий существования).
Развитие с превращением (полным и неполным). Стадии неполного превращения : яйцо – личинка – взрослое насекомое (имаго ) . Характерны для тараканов, клопов, вшей, прямокрылых и др. Личинки насекомых с неполным превращением внешне похожи на взрослое насекомое, но имеют меньшие размеры (после каждой линьки все больше похожи на взрослую особь), преимущественно живут там, где и взрослые, питаются той же пищей. Иногда личинки живут в другой среде (стрекоз и т. п.), тогда они имеют определенные приспособления и отличаются несколько от взрослых насекомых.
Стадии полного превращения : яйцо – личинка – куколка – взрослое насекомое (имаго). Характерны для чешуекрылых, твердокрылых, перепончатокрылых, двукрылых и др. Личинка ни внешним видом, ни образом жизни не похожа на взрослое насекомое. Личинки таких насекомых никогда не имеют сложных глаз, конечности в основном отсутствуют или недоразвиты, ротовой аппарат отличается от аппарата взрослых, питаются разной пищей (что уменьшает конкуренцию со взрослыми). Личинки некоторых видов могут иметь специальные личиночные органы (шелковыделительные железы гусеницы и т. п.). Куколка неподвижная и не питается. В ней происходит полное разрушение тканей личинки и образование новых, характерных для взрослого насекомого. Не разрушается лишь нервная система, зачатки половых желез и особые структуры – имагинальные диски , за счет которых формируются органы взрослого насекомого.
Развитие некоторых насекомых может быть очень коротким, а у отдельных видов продолжаться несколько лет (майский жук и др.).
Класс насекомых делится приблизительно на 30 отрядов.
Отряды Насекомых
Типы развития насекомых. Развитие насекомых с неполным превращением: яйцо – личинка – взрослое насекомое (имаго). Развитие насекомых с полным превращением: яйцо – личинка – куколка – взрослое насекомое (имаго)
- Отряд Прямокрылые (Orthoptera). Представители: зеленый , серый кузнечики , саранча , медведка и другие.
- Отряд Тараканы (Blattoptera). Представители: черный таракан , рыжий таракан или пруссак , мадагаскарский шипящий таракан , американский таракан и другие.
- Отряд Термиты (Isoptera). Представители: средиземноморский термит или вредный и др.
- Отряд Вши (Anoplura). Представители: головная вошь , платяная вошь и др.
- Отряд Полужесткокрылые или Клопы (Hemiptera). Представители: клопы-черепашки , сосновый подкорковый клоп и др.
- Отряд Равнокрылые (Homoptera). Представители: цикада горная и др.
- Отряд Стрекозы (Odonata). Представители: стрекозы-коромысла , стрекозы-красотки и др.
- Отряд Жуки или Твердокрылые (Coleoptera). Представители: божья коровка , жук-жужелица , майский жук , колорадский жук , жук-олень , жук-плавунец и др.
- Отряд Чешуйчатокрылые или Бабочки (Lepidoptera). Представители: махаон , капустница , тутовый шелкопряд и др.
- Отряд Перепончатокрылые (Hymenoptera). Представители: пчела , оса , шмель , муравей и др.
- Отряд Двукрылые (Diptera). К длинноусым двукрылым относятся комары, мошки, москиты и т. п. К короткоусым двукрылым – мухи, оводы и др.
- Отряд Блохи (Aphaniptera). Представители: человеческая блоха, крысиная блоха и др.
Значение Насекомых
Многообразие и значение насекомых
Являются важным звеном естественных биоценозов. По биомассе превосходят всех других животных.
Класс Насекомые. Вредители зерновых культур: Хлебный жук (жук-кузька), Злаковая муха, Хлебная жужелица, Трипсы и Злаковая тля
От медоносной пчелы получают мед, маточное молочко, пчелиный яд, клей. Широко используют в промышленности (металлургии, химическом производстве, электротехнике) воск. Шелк получают от шелковичного шелкопряда.
Многие виды насекомых являются вредителями сельскохозяйственных и лесных культур. К опасным вредителям культурных растений принадлежит около 300 видов (майский жук, медведка, свекольный долгоносик, кольчатый шелкопряд, непарный шелкопряд, озимая совка, капустная совка, гороховая зерновка, колорадский жук и др.). Около 200 видов насекомых повреждают продовольственные запасы человека (горох и фасоль – жуки-зерновки, муку – гусеница мельничной огневки, зерно – зерновая моль, некоторые долгоносики и др.). Деревянные изделия, здания, растения повреждают термиты. Меховые изделия, шерстяные – домашняя моль, кожаные – жуки-кожееды.
Насекомые — наши постоянные спутники по жизни. Как бы не стерилизовали операционные, хоть какая-нибудь муха да залетит, а уж в домах они всегда в большом количестве… Для инженеров робототехники насекомые — это вдохновение, потому что только они могут передвигаться по любой поверхности, а вот повторить это в искусственной модели очень сложно.
Как и другие , у насекомых внешний (экзо-) скелет, состоящий из хитина. Часто на покровах тела наблюдаются выросты — волоски, роговые образования, чешуйки и т.д.
Тело : голова, отдельно грудь и брюшко. 3 пары ходильных ног.У большинства насекомых есть крылья (обычно 2 пары).
Особенности внутреннего строения насекомых
Есть наземные насекомые, есть и водные представители, поэтому есть различия в дыхательной системе:
— у водных насекомых дыхание осуществляется всей поверхностью тела;
— у наземных — органы дыхания — трахеи.
Кровеносная система: система кровообращения незамкнутая, кровь насекомых называется гемолимфой. Основной сосуд, содержащий гемолимфу, тянется по длине насекомого в спинной части. Задняя часть этого сосуда содержит «сердце» — несколько пульсирующих камер, соединенных последовательно друг с другом.
Пищеварительная система:
1. Очень интересный ротовой аппарат — у различных видов он разный:
— грызущий — у тех насекомых, которые употребляют твердую пищу, или эту пищу надо добыть (выгрызть);
— сосущий (колюще-сосущий) — для приема жидкой пищи (бабочки и комары);
— мускойдный (и грызущий и сосущий, как у мух)
2. Система, состоящая из желудка, кишечника, прямой кишки и анального отверстия.
Выделительная система: мальпигиевы сосуды (как и у паукообразных).
Особенности строения нервной системы насекомых и органы чувств:
У насекомых очень интенсивное движение, причем не хаотичное, а вполне целенаправленное, поэтому такое движение должно хорошо координироваться. У насекомых уже настоящая нервная система — ганглий , состоящий из трех отделов — нервный узел, брюшная нервная цепочка и сеть нейронов по всему телу.
— усики (антенны) — органы осязания;
— глаза — могут быть фасеточными (сложными) и простыми, но тогда их должно быть несколько штук.
— насекомые хорошо воспринимают и различают запахи (у них основа общения — выделение и распознавание различных химических веществ).
Половая система:
Насекомые — раздельнополые . Оплодотворение в основном внутреннее.
Развитие происходит как с
Насекомые очень тесно связаны со многими другими организмами на Земле.
Для они — незаменимые опылители, для животных — питание.
Класс Насекомые объединяет более 1 млн. видов членистоногих животных, для которых характерно расчленение тела на три отдела: голову, грудь и брюшко. На груди находится три пары ног, брюшко лишено конечностей. Большинство имеют крылья и способны к активному полету.
© Внешнее строение . На голове насекомых имеются сложные (фасеточные) глаза, у некоторых видов, кроме них, имеются и простые глаза. На голове имеются четыре пары придатков: первая пара - усики (антенны), органы обоняния, остальные три пары образуют ротовой аппарат. Верхняя губа прикрывает верхние челюсти. Вторая пара ротовых придатков образует верхние челюсти, третья пара - нижние челюсти, четвертая пара срастается и образует нижнюю губу. На нижней челюсти и нижней губе могут находиться по паре щупиков. К ротовому аппарату относится язык - хитиновое выпячивание дна ротовой полости. В связи с типом питания, ротовые аппараты могут быть различных типов (рис. 128):
¨ грызущего типа - характерны для насекомых, питающихся жесткой растительной пищей (жуки, прямокрылые, тараканы и др.) - наиболее древний, исходный тип ротовых аппаратов;
¨ грызуще - сосущие ротовые аппараты у пчел;
¨ колюще - сосущие ротовые аппараты у клопов, комаров;
¨ сосущие ротовые аппараты у бабочек;
¨ лижущий ротовой аппарат у мух.
Грудь состоит из трех члеников: передне-, средне- и заднегрудь. На каждом сегменте находится по паре ног, на средне- и заднегруди у летающих видов находится чаще всего две пары крыльев. Конечности членистые, образующие с помощью суставов систему рычагов. В связи с образом жизни ноги бывают бегательными, прыгательными, плавательными, копательными, хватательными и другими.
Брюшко у наиболее эволюционно продвинутых характеризуется уменьшением числа сегментов (от 11 до 4-5 у перепончатокрылых и двукрылых). На брюшке у низших насекомых есть парные конечности, у высших насекомых они видоизменяются в яйцеклад или другие органы.
Покровы состоят из кутикулы и гиподермы, которые защищают насекомых от механических повреждений, потери воды, являются наружным скелетом.
Мышцы насекомых по гистологическому строению относятся к поперечнополосатым, они отличаются высокой дифференциацией и способностью к очень высокой частоте сокращений (до 1000 раз в сек.)
© Пищеварительная система начинается ротовыми конечностями и ротовой полостью, в которую открываются протоки слюнных желез. Слюнные железы могут видоизменяться и вырабатывать шелковистую нить, превращаясь в прядильные железы (у гусениц многих видов бабочек). Передняя кишка включает глотку, пищевод, у некоторых видов насекомых имеется расширение - зоб. У видов, питающихся твердой пищей, за зобом находится жевательный желудок, в котором находятся хитиновые складки - зубцы, способствующие перетиранию пищи. Средняя кишка может иметь слепые выросты, увеличивающие поверхность всасывания. Задняя кишка заканчивается анальным отверстием. На границе между средней и задней кишкой просвет кишечника открываются многочисленные слепо замкнутые мальпигиевы сосуды (рис. 129).
У многих насекомых в кишечнике поселяются простейшие и бактерии, способные переваривать клетчатку. Среди насекомых существуют всеядные виды (тараканы), растительноядные, хищные. Существуют виды, питающиеся падалью, продуктами гниения - навозом, растительными остатками. Некоторые виды приспособились переваривать такие малопитательные вещества, как воск, волосы.
|
Рис. 130. Строение трахей насекомых.
Активно передвигающиеся насекомые могут совершать дыхательные движения с помощью расширения и сжатия брюшка. У многих личинок, живущих в воде (стрекозы, поденки), имеются так называемые трахейные жабры , стигм нет, трахейная система замкнутая. У некоторых личинок, живущих в воде, встречаются жабры, не имеющие трахей, газообмен происходит только через покровы, в этих случаях кислород транспортируется гемолимфой.
Кровеносная система развита у насекомых сравнительно слабо. Сердце находится в околосердечном синусе, на спинной стороне брюшка, и представляет собой трубку, слепо замкнутую на заднем конце, разделенную на камеры и имеющую по бокам парные отверстия с клапанами -остии. К каждой камере сердца подходят мышцы, обеспечивающие ее сокращение. Гемолимфа движется в переднюю часть тела, в единственный сосуд - в головную аорту - и выливается в полость тела. Через многочисленные отверстия гемолимфа попадает внутрь околосердечного синуса, затем через остии, при расширении сердечной камеры, засасывается в сердце (рис. 131).
Гемолимфа не имеет дыхательных пигментов и представляет желтоватую жидкость, содержащую фагоциты. Основная ее функция - транспорт питательных веществ ко всем органам и продуктов обмена к органам выделения. Дыхательная функция гемолимфы незначительна, но у некоторых водных личинок насекомых (у мотыля, личинок комаров-звонцов) гемолимфа имеет гемоглобин, окрашена в ярко-красный цвет и отвечает за транспорт газов.
© Органы выделения . К ним у насекомых относятся мальпигиевы сосуды и жировое тело. Мальпигиевы сосуды (в количестве до 200 и более) поглощают из гемолимфы продукты обмена веществ. Продукты белкового обмена превращаются в кристаллы мочевой кислоты, жидкость активно реабсорбируется эпителием сосудов и возвращается в организм, а кристаллы мочевой кислоты попадают в заднюю кишку. Жировое тело насекомых, помимо основной функции - аккумуляции запасных питательных веществ, служит еще и «почкой накопления», в ней есть особые экскреторные клетки, которые постепенно насыщаются труднорастворимой мочевой кислотой.
© Нервная система . ЦНСнасекомых состоит из головного мозга, подглоточного ганглия и сегментарных ганглиев брюшной нервной цепочки (рис. 132). Периферическая нервная система представлена нервами, отходящими от ЦНС, и органами чувств. Продолжается тенденция к слиянию ганглиев, у некоторых насекомых грудные и брюшные сегментарные ганглии сливаются в грудные и брюшные нервные узлы. Наиболее сложный головной мозг развивается у общественных насекомых: муравьев, пчел, термитов.
Органы чувств насекомых многообразны и сложны. Они имеют сложные глаза и простые глазки. Сложные глаза состоят из омматидиев , число которых у различных видов насекомых неодинаково. У стрекоз каждый глаз состоит из 28000 омматидиев, у муравьев, особенно у особей, обитающих под землей, число омматидиев снижается до 8 - 9. Зрение у некоторых насекомых цветное, цветовосприятие сдвинуто в сторону коротковолновых лучей: они видят ультрафиолетовую часть спектра и не видят красные цвета. Зрение мозаичное. Роль простых глазков до конца не изучена, но доказано, что они воспринимают поляризованный свет.
Многие насекомые способны издавать звуки и слышать их. Органы слуха могут располагаться на голенях передних ног, у основания крыльев, на передних сегментах брюшка. Органы, издающие звуки, у насекомых также разнообразны.
Органы обоняния расположены в основном на антеннах, которые наиболее развиты у самцов. Органы вкуса располагаются не только в ротовой полости, но и на других органах, например на ножках - у бабочек, пчел, мух, и даже на усиках - у пчел, муравьев.
На всей поверхности тела насекомого находятся сенсорные клетки, которые связаны с чувствительным волоском. При изменении влажности, давления, дуновении ветра, при механическом воздействии изменяется положение волоска, возбуждается рецепторная клетка и передает сигнал в головной мозг.
Многие насекомые воспринимают магнитные поля и их изменение, но где находятся органы, воспринимающие эти поля, пока неизвестно.
© Органы размножения . Насекомые раздельнополы. У многих насекомых проявляется половой диморфизм - самцы могут быть мельче (у многих бабочек) или иметь совершенно другую окраску (бабочки непарного шелкопряда), иногда самцы имеют более крупные усики, у некоторых видов сильно развиваются отдельные органы - верхние челюсти у самца жука-оленя. У самцов в брюшке имеются семенники, от которых отходят семяпроводы, заканчивающиеся непарным семяизвергательным каналом. У самок имеются два яичника, они открываются в парные яйцеводы, которые ниже соединяются в непарное влагалище.
При спаривании семя самца вводится в совокупительную сумку и семяприемник, откуда попадает во влагалище, где и происходит оплодотворение яиц. У некоторых видов сперматозоиды в семяприемнике сохраняются живыми несколько лет. У пчелиной матки, например, брачный полет бывает раз в жизни, а живет и откладывает яички она 4-5 лет.
У насекомых известны случаи партеногенетического размножения (без оплодотворения). Самки тлей в течение всего лета из неоплодотворенных яичек отрождают личинок, из которые развиваются самки, только осенью из личинок образуются как самцы, так и самки, происходит спаривание, и зимуют оплодотворенные яички. Из партеногенетических яичек общественных перепончатокрылых образуются самцы. Половые железы трутней у пчел остаются гаплоидными, а клетки тела восстанавливают диплоидность.
© Развитие насекомых делится на два периода - эмбриональное, включающее развитие зародыша в яйце, и постэмбриональное, которое начинается с момента выхода молодого животного из яйца. Постэмбриональное развитие происходит с метаморфозом, по его характеру они делятся на насекомых с неполным превращением и насекомых с полным превращением.
К насекомым с полным превращением относятся насекомые, у которых личинка резко отличается от взрослой стадии имаго, присутствует стадия куколки , во время которой происходит перестройка организма личинки и формируются органы взрослого насекомого. Из куколки выходит взрослое насекомое. Насекомые с полным превращением во взрослом состоянии не линяют. К насекомым с полным превращением относятся, например, отряды: Жесткокрылые, Перепончатокрылые, Двукрылые, Чешуекрылые и другие.
У насекомых с неполным превращением стадия куколки отсутствует, из яйца выходит личинка (нимфа), похожая на взрослое насекомое, но крылья и половые железы недоразвиты. Личинки несколько раз линяют, и после последней линьки появляются крылатые взрослые насекомые с развитыми гонадами. К насекомым с неполным превращением относятся, например, отряды: Таракановые, Богомоловые, Прямокрылые, Вши, Равнокрылые и другие.
У насекомых отряда Жесткокрылые (Coleoptera) первая пара крыльев превращена в жесткие надкрылья, ротовой аппарат грызущего типа. У майского жука развитие личинки продолжается под землей несколько лет. Личинка имеет хорошо выраженную голову с ротовым аппаратом грызущего типа, три пары членистых конечностей, совершенно не похожа на жука. Первый год личинка питается перегноем, второй - корнями трав, третий - корнями кустарников и деревьев, чем приносят большой вред молодым древесным насаждениям. На четвертый год в конце весны личинка превращается в куколку и осенью из куколки выходит молодой жук. На поверхность почвы жук выходит весной следующего года. Личинки жуков-короедов, усачей, приносят большой вред лесу и саду, повреждая древесину деревьев, колорадский жук является опасным вредителем картофеля, листьями которого питаются и личинки, и взрослые жуки. Личинки жуков-щелкунов называют проволочными червями, они приносят вред злаковым культурам, подгрызая корни. Хлебные жуки питаются мягкими зернами хлебных злаков, а их личинки грызут корни.
Большую пользу приносят хищные жуки жужелицы , божьи коровки и их личинки, питающиеся тлями. Многие жуки являются санитарами, очищая природу от трупов и навоза (скарабеи , навозники , мертвоеды , могильщики ).
У бабочек ротовой аппарат сосущего типа, две пары крупных крыльев покрыты хитиновыми чешуйками, которые образуют причудливые и сложные рисунки. Окраска может быть предостерегающей , предупреждающей о несъедобности, покровительственной , выражающейся в сходстве с защищенным животным или несъедобным объектом. В то же время окраска носит опознавательный характер.
Личинки бабочек - гусеницы - имеют червеобразную форму, на голове - ротовой аппарат грызущего типа. На грудных сегментах они имеют три пары членистых ножек, остальные - нерасчлененные ложные ножки. Среди чешуекрылых много видов, гусеницы которых являются вредителями лесов и садов. Питаясь листьями, они приносят огромный вред лиственным деревьям. Посещая цветки, чешуекрылые играют существенную роль в опылении. Тутовый шелкопряд используется человеком для получения натурального шелка. В настоящее время тутовый шелкопряд в дикой природе не встречается.
Многие чешуекрылые стали редкими и занесены в Красные книги.
Крылья перепончатые, две пары, вторая пара меньше, чем первая, при полете сцеплены в единую летательную поверхность при помощи крючков. На голове имеется пара сложных фасеточных глаз и три простых глазка. Среди них есть и вредители (пилильщики , рогохвосты , орехотворки ), и полезные для человека виды. Домашние пчелы являются поставщиками меда, воска, прополиса; шмели - прекрасные опылители, муравьи уничтожают огромное количество вредных насекомых.
Наездники (трихограмма , теленомус , белянковый наездник ) откладывают свои яички в яйца других насекомых (яйцееды ), в их личинки (личинкоеды ) и даже во взрослых насекомых (имагоеды ). Вышедшие из них личинки поедают свою жертву, снижая численность вредных для человека насекомых. Сдерживание вредной деятельности с помощью использования естественных врагов называют биологическим способом борьбы.
К этому отряду относятся наиболее высокоорганизованные насекомые, обладающие одной парой крыльев, вторая пара превращена в орган равновесия - жужжальца . Ротовые аппараты колющие или лижущие. Личинки безногие, у мух и безголовые. Велико отрицательное значение двукрылых: они являются механическими переносчиками возбудителей кишечных инфекций и яиц гельминтов; некоторые двукрылые - кровососы, могут переносить возбудителей серьезных заболеваний. Например, муха цеце - переносчик возбудителя сонной болезни, москиты - лейшманиоза, слепни - туляремии и сибирской язвы, малярийный комар (рода Анофелес) - малярии.
В отличие от других комаров, самка малярийного комара откладывает яички по одиночке, не приклеивая их друг к другу. Яйца имеют воздушные камеры и плавают на поверхности. Из яиц выходят личинки, располагающиеся параллельно поверхности воды, а не под углом, как личинки комаров-пискунов (рода Кулекс). При посадке брюшко малярийного комара находится под углом к поверхности (рис. 133), у комара-пискуна - параллельно поверхности. Но и комары рода Кулекс на Дальнем Востоке распространяют тяжелое вирусное заболевание - японский энцефалит.
Большой вред животноводству приносят оводы . Эти крупные мухи не питаются, ротовой аппарат у них не развит. Одни откладывают свои яички или личинки на поверхность тела овец, лошадей, крупного рогатого скота. Другие - в носовые полости животных. Личинки поселяются под кожей, в желудке, носоглотке, лобных и челюстных пазухах, приносят своим хозяевам большие мучения. В конце концов, личинка попадает в почву, где и окукливается.Более 20000 видов насекомых с неполным превращением. Характерны задние ноги прыгательного типа, грызущий ротовой аппарат.
Из этого отряда наиболее известны насекомые из семейства Кузнечики, семейства Сверчки, семейства Медведки, семейства Саранчовые. У кузнечиков длинные усики, питаются растительной и животной пищей, обычно имеют зеленую окраску. Большой вред сельскому хозяйству приносят некоторые виды саранчи, уничтожая посевы на сотнях гектаров. У них усики короткие, яйцеклад короткий, крючкообразный. Ощутимый вред приносят медведки, часто повреждающие подземные органы растений.
контрольная работа
2. Особенности жизнедеятельности насекомых
Тело насекомых разделено на 3 отдела - голову, грудь и брюшко. Голова снабжена большей частью парою сложных глаз, парою щупалец или усиков и ротовыми придатками, окружающими ротовое отверстие. Придатки эти, в форме верхней и нижней губ и 2 пар челюстей, могут изменять у различных отрядов свою форму и являются то грызущими, то сосущими, колющими или лакающими..
В пищу насекомые используют практически любые органические вещества, как растительного, так и животного происхождения. Они могут питаться как твёрдыми веществами, так и жидкими субстратами. Поэтому исходный грызущий тип их ротового аппарата претерпел существенные изменения, направленные на формирование различных видов хоботков. Например, ротовой аппарат перепончатокрылых сохранил основные свойства грызущего типа. Эти насекомые имеют хорошо развитые жвалы, так необходимые им для ведения строительных работ. Вспомним изящно изготавливаемые соты домашней пчелы или бумажные гнёзда общественных ос. Одиночные перепончатокрылые при изготовлении гнёзд используют различные субстраты - прогрызают норки в древесине, твёрдом и даже каменистом грунте. [ 10. 75-77].
Используются жвалы и при захватывании и транспортировке жертв хищными осами, а при необходимости это и неплохой орган защиты.
Вместе с тем эти насекомые способны питаться нектаром или просто слизывать жидкость с поверхности. Собственно хоботок их состоит из двух задних пар челюстей. Они удлинены и при складывании друг с другом образуют почти замкнутый канал, да ещё и со своеобразным поршнем внутри. С помощью хоботка они способны проникать вглубь венчика цветка к нектарнику. Хоботок бабочек также предназначен для употребления пищи. Но он проще по строению, отличается, как правило, большей длиной и должен считаться наиболее специализированным. Возможности его применения ограничены - только для употребления жидкой доступной пищи. Они работают по принципу насоса. .
Другое дело - Колюще-сосущие хоботки. Они независимо произошли в разных группах насекомых, имеют черты своеобразия в каждой из них. Однако общим для всех является наличие в таком хоботке двух каналов: один - для инъекции слюны, другой - для всасывания пиши. Имеют колюще - сосущие хоботки насекомые нескольких отрядов: кровососущие двукрылые, клопы, блохи, вши, равнокрылые хоботные. Принцип работы таких ротовых аппаратов иной, его можно назвать принципом шприца и насоса. Хоботок прокалывает покровные ткани животных или растений, через слюнной канал инъецирует пищеварительные ферменты или другие биологический активные вещества, а через пищевой канал всасывает пищу. .
Грудь насекомых, слитая из 2 сегментов, несёт 3 пары ног и 2 пары крыльев.
Брюшко состоит по большей частью из 8 члеников.
Нервная система состоит из головного узла, окологлоточных комиссур и брюшной нервной цепочки.
Выделительные органы - в форме трубочек (мальпигиевых сосудов), впадающих в кишечник на границе средней и задней кишок.
Кровеносная система представлена одним спинным сосудом - сердцем, переходящим впереди в головную артерию; дальше кровь из сосуда поступает в синусы между тканями и отдельными органами.
Дыхательные органы в виде дыхательных трубочек или трахей, состоящих из: 2 боковых продольных стволов, сообщающихся с наружной средою с помощью отверстий - дыхалец, помещающихся попарно в члениках тела, и серии более мелких разветвлений воздухоносных каналов, рассеянных между всеми тканями и органами. .
Бактерии: места обитания, строение, процессы жизнедеятельности, значение
3. а) Питание Используют питательные вещества только в относительно небольших молекул, проникающих внутрь клетки. Такой способ питания, характерный для всех организмов растительного происхождения, называют голофитным...
Биоритмы и их роль в жизнедеятельности человека
Биологические ритмы - это периодическое повторение изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений в живых организмах . Выдающийся хронобиолог Ф...
Высшая нервная деятельность
В течение многих веков люди задумывались над удивительной приспособленностью поведения животных и условиям обитания. В 1863 году вышла книга И.М. Сеченова "Рефлексы головного мозга", объяснявшая эти явления...
Гетеротрофные организмы. Окисление органических веществ (дыхание) для энергетического обеспечения жизнедеятельности
Количество энергии, поступающей в организм с пищей, должно обеспечивать подержание равновесного энергетического баланса на фоне неизменной массы тела, физической активности и соответствующих скоростях роста и обновления структур организма...
Инстинктивное поведение
Инстинктивное поведение и научение не существуют в реальном поведении сами по себе, а только совместно, переплетаясь друг с другом в единый поведенческий акт. Однако это не означает...
Насекомые (Insecta), самый крупный класс животных, объединяющий больше видов, чем все прочие группы вместе взятые. Относится к членистоногим беспозвоночным. Как и у всех этих животных, у насекомых сегментированное тело с членистыми придатками...
Классификация насекомых. Первичнобескрылые
Существуют различные классификации насекомых. По одной из них Бессяжковые, Ногохвостки и Двухвостки выделяются в подкласс Скрыточелюстных (Entognatha) и противопоставляются Настоящим, или Открыточелюстным насекомым (Ectognatha)...
Микробиология рыбы и рыбных продуктов
Эффективным способом сохранения качества гидробионтов является замораживание, при котором уничтожается большая часть микроорганизмов (60-90 %). Поступающие на холодильное хранение гидробионты бывают контаминированы микроорганизмами...
Особенности класса насекомых
Тело взрослых насекомых, как и у всех членистоногих, покрыто хитиновым покровом, выполняющим роль наружного скелета, и разделено на голову, грудь и брюшко, что отличает их от других членистоногих. Сегменты головы слиты в общую массу...
Особенности класса насекомых
Насекомые раздельнополы. Половые железы у них парные. У самцов в брюшке расположены семенники, от которых отходят семяпроводы, впадающие в семяизвергательный канал. Яичники самок открываются в яйцеводы...
Оценка степени адаптации климатипов сосны обыкновенной различного географического происхождения
Общие требования охраны труда изложены в Инструкции "Общие требования по охране труда для работников, занятых на лесосечных и лесокультурных работах"...
Проблемы геронтологии
Геронтология - (от греч. geron, родительный падеж gerontos- старик и... логия), раздел медико-биологической науки, изучающий явления старения живых организмов, в том числе и человека...
Сущность и развитие гелиобиологии
«Околоодиннадцатилетние» ритмы солнечной активности важны для прогнозирования, например, эпидемий и социальных катаклизмов. Такой прогноз (времени и частоты колебаний циклов СА) выполнен на период до 2100 года ХХI век, по нашим данным...
Терморегуляция животных
Системы, регулирующие температуру у насекомых, изучены лучше, чем у других беспозвоночных, с одной стороны, очевидно, в результате того, что у насекомых имеются многообразные терморегуляторные возможности. С другой стороны...
Физиология клеточного возбуждения
Для подробного рассмотрения роли возбуждения в жизнедеятельности рассмотрим значение данного процесса для работы основных систем органов организма человека...
Насекомые - это представители типа членистоногие. Их характерной особенностью является наличие конечностей, состоящих из отдельных сегментов. Класс Насекомые является самым многочисленным и насчитывает около 1 млн видов. Тараканы, кузнечики, жуки, бабочки, осы, пчелы - перечислить всех просто невозможно! Какие же черты позволили им получить такое широкое распространение? Тема "Насекомые и их особенности" очень интересна. Давайте изучим ее подробнее.
Строение
Отделы тела, которые имеют насекомые (фото см. в статье), - это голова, грудь и брюшко. На голове расположена пара усиков, длина которых варьируется и служит важным систематическим признаком.
Чудесное превращение
Происходит по-особенному. У организмов с из личинки образуется имаго - взрослая особь. Причем эти две стадии по морфологическим признакам не отличаются ничем, кроме размера. Так происходит процесс развития таких отрядов, как тараканы, прямокрылые, термиты, вши, клопы и богомолы.
У жесткокрылых и блох другой тип превращения - полное. Его суть заключается в том, что личинка на раннем этапе развития выходит из яйца, превращаясь в куколку. На этой стадии происходит разрушение первоначальных органов и формирование новых. Так образуется взрослая особь. Важным фактом является и то, что личинка и имаго внешне не похожи. Например, колорадский жук на первоначальном этапе развития похож на небольшого червя.
Среда обитания
Характерные признаки насекомых
Насекомые (фото демонстрируют разнообразие представителей) имеют признаки, по которым систематики выделяют их в отдельный класс типа Членистоногие. Это три пары конечностей и отделов тела (голова, грудь, брюшко), наличие пары усиков на голове, органы дыхания - трахеи, а выделения - мальпигиевы сосуды.
Разнообразие и значение насекомых
Какое насекомое из отряда перепончатокрылые является общественным? Конечно же это пчела. Ее главное значение заключается в получении меда и перги из пыльцы.
Представители отряда тараканы очень плохо летают, но хорошо ориентируются в пространстве при помощи длинных усиков.
Саранча, медведки и сверчки являются прямокрылыми. К этому отряду относятся и кузнечики, и сверчки, у которых имеются специальные приспособления. Это так называемое зеркальце - тонкая перепонка - и смычок - жилка с зубчиками.
Насекомые, относящиеся к отряду Клопы, имеют уплощенное тело, на котором не образуются крылья. Их отсутствие компенсируется способностью легко прыгать на приличное расстояние.
Насекомые - это и все представители отряда жуки, имеющие жесткие надкрылья, плотно прикрывающие брюшко.
Кто из нас не любовался порхающим полетом красавиц бабочек? Они также являются насекомыми. Они не только красивы. Многие из них полезны. Так, "возглавляет" целое производство. Его искуссвенно разводят во многих странах мира. А продуктом ее жизнедеятельности является натуральный шелк.
Таким образом, насекомые представляют собой класс большинство из которых приспособлены к полету. Благодаря достаточно высокому уровню организации они освоили все среды обитания, заняв свою нишу в системе органического мира.
