Рост и развитие насекомых кратко

Обновлено: 04.07.2024

Класс насекомых — самая разнообразная по числу видов группа не только среди членистоногих, но и среди всего царства животных: их насчитывается свыше 1 млн. видов, и каждый год этот список пополняется. Огромна и общая масса этих организмов на Земле. Академик В. И. Вернадский однажды подсчитал, что вес только одной стаи саранчи, перелетавшей в конце XIX в. через Красное море, был чуть меньше веса всех цветных металлов, выплавленных человеком за столетие, — 48 млн. т! В природе насекомым отведены важные и разнообразные роли. Они являются опылителями цветковых растений, утилизаторами органических остатков, составляют основу кормовой базы множества животных.

Строение насекомых

Ротовой аппарат

Насекомые питаются разнообразной пищей, поэтому строение ротового аппарата у разных групп сильно различается. У тараканов, саранчовых, многих жуков есть мощные зазубренные жвалы (верхние челюсти), способные отгрызать кусочки листьев и древесины. У хищных жуковскакунов, стрекоз жвалы приспособлены разрывать тело жертвы (других насекомых), поэтому они острые и изогнутые, как серпы. У насекомых, питающихся растительными соками или кровью (тлей, комаров, блох, вшей), ротовой аппарат превратился в колюще-сосущий хоботок, имеющий острые стилеты для прокалывания тканей.

У бабочек, питающихся нектаром, очень длинный сосательный хоботок, который может сворачиваться в спираль. У многих мух ротовой аппарат лижущего типа — хоботок с расширенной нижней частью. Ротовая полость насекомых соединена с пищеварительной системой, где происходит переваривание и всасывание.

Развитие насекомых

Развитие у насекомых происходит с метаморфозом (превращением), то есть глубоким преобразованием строения от личинки до взрослой особи — имаго. Сроки развития у разных видов различны. В фазе личинки происходит рост и изменение строения насекомого, во взрослой фазе — размножение и расселение. По способу развития насекомые делятся на 2 большие группы. У одних (тараканы, стрекозы, богомолы, кузнечики) развитие происходит с неполным превращением. Из яйца появляется личинка, похожая на имаго, но без крыльев (или с зачатками крыльев). Она несколько раз линяет, растет и превращается во взрослое насекомое. У другой группы (бабочки, жуки, осы, пчелы, муравьи, комары, мухи) развитие происходит с полным превращением: из яйца появляется червеобразная личинка, которая после нескольких линек превращается в куколку.

Куколка неподвижна (или малоподвижна) и не питается. На этой стадии происходит полная перестройка организма, после чего из куколки выходит имаго. Развитие с полным метаморфозом приносит многие выгоды. Личинки питаются иной пищей, чем взрослые формы, что позволяет исключить конкуренцию между ними и полнее освоить возможности среды обитания. Многие насекомые зимуют на стадии куколки, лучше приспособленной для перенесения холодов.

Насекомые — группа членистоногих, более чем за 400 млн лет исторического развития давшая огромное многообразие жизненных форм, мест обитания и видового состава. Описано примерно миллион видов различных насекомых, что составляет 70‑75% всех видов животных, обитающих на Земле. Предполагают, что насекомых на Земле миллиард миллиардов! Эти животные населяют все материки от полярных широт до тропических лесов и пустынь, от равнин до вечных снегов. Насекомые занимают огромное количество экологических ниш — это и питание живыми или мертвыми растениями, и жизнь на других насекомых, и на теле или во внутренних органах высших животных.

Строение

Внешнее строение на примере взрослой особи муравьиного льва: 1 — голова 2 — грудь 3 — брюшко 4 — глаза 5 — антенны 6 — гипостигма 7 — птеростигма

Сверху тело насекомых обычно покрыто хитиновой оболочкой, кутикулой, которая у этих животных выполняет функцию внешнего скелета. Как правило, у взрослого насекомого (имаго) тело состоит из головы, груди и одиннадцатичленикового брюшка. К грудному отделу присоединяются шесть ног, а у крылатых насекомых еще и крылья.

Дышат насекомые с помощью системы трахей либо всей поверхностью тела.

Нервная система состоит из серии нервных узлов, или ганглиев, от которых отходят нервы. У высших насекомых происходит уменьшение количества ганглиев за счет их объединения до 2–3 и даже одного, что связано с их сложным поведением.

Пищеварительная система насекомых также характеризуется рядом общих черт. Основу ее составляет пищеварительный канал, морфологически (по строению) состоит из передней, средней и задней кишки. В зависимости от потребляемой пищи и способа пищеварения длина пищеварительного тракта и развитие отдельных его частей у различных насекомых отличаются.

Древние примитивные (бескрылые) насекомые появились 350-400 млн лет назад в девонский период. Крылатые — 280-350 млн лет назад. Насекомые — очень разнообразные существа. Они отличаются не только внешним видом, но и особенностями биологии, индивидуальным развитием, типами превращения, средствами приспособления к окружающей среде, заботой о потомстве.

Развитие

Жизнь свою насекомые начинают с яиц, вид и форма которых очень разнообразны. Откладывают яйца также по-разному: по одному, группами, открыто, погруженными в субстрат или различным образом покрытыми. Многообразие форм яиц и средств их откладывания даже позволяет определять некоторые группы насекомых с точностью до рода и вида. В яйце происходит эмбриональное развитие насекомых, в результате чего образуется личинка. Личинка тем или иным способом выходит из яйцевой оболочки. Она питается и растет, но растет только во время линьки.

Неполное развитие: саранча

Превращение личинки в имаго называется метаморфозом. Существует два основных типа развития — неполный и полный. При неполным превращении из яиц выходят личинки, которые внешне выглядят как уменьшенные копии взрослых особей. Отличие лишь в том, что у них нет репродуктивной системы и только зачатки крыльев. Во время линек они растут и, минуя стадию куколки, превращаются в имаго. При полном метаморфозе личинка сначала превращается в куколку, а уже затем в имаго. Существует три основных вида куколок:

открытые, или свободные,
покрытые, одетые твердой оболочкой
скрытые, покрытые затвердевшей не сброшенной шкуркой, выполняющей роль ложного кокона.

Перед превращением в куколку личинка может образовывать кокон из шелка, как у шелкопрядов; куколки дневных бабочек чаще ничем не прикрыты. Другие насекомые накануне окукливания ищут какие-либо укрытия: щели под корой, свернутые листья, закапываются в землю. У многих насекомых куколки неподвижные. Куколки комаров хорошо плавают, а куколки златоглазок ползают. Под оболочкой куколки происходят сложные преобразования, в результате которых образуются органы имаго.

Размножение

Полное развитие: жук-олень

Размножение у большинства насекомых сопровождается спариванием и оплодотворением и связано с участием двух полов. Однако насекомым присущи и другие способы размножения:

Диморфизм

Самец (слева) и самка жука-носорога обыкновенного (Oryctes nasicornis) демонстрируют половой диморфизм: у самца есть рог, у самки нет

У взрослых насекомых часто наблюдается половой диморфизм, а в ряде случаев и полиморфизм. Самый распространенный тип полиморфизма — половой, присущий общественным насекомым (пчелам, муравьям, осам, термитам). Другой тип полиморфизма можно назвать экологическим, поскольку возникает он под влиянием внешней среды (например, наличию и количеству доступного корма). Примером экологического полиморфизма является сезонный полиморфизм: поколения одного вида, появившиеся в разные месяцы, отличаются друг от друга. Например, у бабочки пестрокрыльницы изменчивой (похожа на крапивницу и относится к тому же семейству нимфалид) весеннее и летнее поколение отличается как окраской, так и размерами.

Насекомые с неполным превращением

Первичнобескрылые

Рассмотрим насекомых с неполным превращением. Это прежде всего наиболее древние и примитивные первичнобескрылые, предки которых никогда не имели крыльев. Эти насекомые представлены 4 отрядами:

Двухвостка, не путать с уховерткой

бессяжковые, или протуры (Protura),
ногохвостки, или коллемболы (Collembola),
двухвостки, или вилохвостки (Diplura)
щетинохвостки (Thysanura).

Ногохвостки интересны тем, что широко распространены по всей Земле и дальше других насекомых проникают в Арктику и высокогорья. Некоторые виды даже живут в Антарктиде!

Тараканообразные

Мадагаскарские тараканы. Кстати, тоже пример полового диморфизма

Насекомые из надотряда тараканообразных (тараканы, термиты, богомолы), по образу жизни и внешне не похожи, но имеют общих предков, живших примерно 350 млн лет назад. Самые древние и примитивные из них — тараканы (Blattoptera). Из более чем 4,5 тыс. видов тараканов только несколько видов — надоедливые спутники человека, а другие живут в дикой природе в самых разных местах.

Термиты и богомолы — специализированные группы. Термиты (Isoptera) — общественные насекомые с выраженным полиморфизмом. По своему поведению и образу жизни они ближе к пчелам и муравьев, но существенно отличаются от них морфологически. Своими крепкими челюстями термиты способны перетереть все что угодно, чем очень вредят в местах своего обитания. Большое вытянутое тело богомолов (Mantodea) имеет характерную осанку, откуда и происходит их название. Однако облик богомолов обманчив. Они ужасные хищники, которые безжалостно убивают свою жертву крепкими челюстями.

Палочники

Австралийский палочник питается эвкалиптом, а яйца развиваются в муравейниках

Интересны также представители отряда привиденьевых или палочников (Phasmatodea). Живут палочники преимущественно в тропиках, за исключением 7 видов, обнаруженных в Закавказье, Средней Азии и Южном Приморье. Эти удивительные существа получили название привиденьевых за то, что имеют самую разнообразную форму тела (палочек, листьев и др.), благодаря которой совершенно незаметны в местах их обитания. Размножаются палочники в основном партеногенезом.

Прямокрылые

К отряду прямокрылых (Orthoptera) относятся: кузнечики, кобылки, сверчки, медведки и саранча. Отряд насчитывает более 20 тыс. видов — 24481 вид на 2013 год, в том числе 651 ископаемый вид. Вымершие представители известны с каменноугольного периода. Прямокрылые отличаются крепкими приспособленными к прыжкам ногами. Другой их особенностью является наличие у самцов специальных органов, которые издают звуки — скрипение или стрекотание, а также наличие органов слуха, которые также расположены на ногах.

Клопы

Личинки клопа Leptoglossus clypealis, питается на фисташковых деревьях

В подотряде клопов (Heteroptera) мы встречаемся с паразитами животных и человека, вредителями растений, свободноживущими и вторичноводными (вернувшимися в воду) формами. Клопы — древние насекомые, известные с каменноугольного периода. В наше время насчитывается около 40 тыс. видов клопов. Их еще называют полужесткокрылыми, потому что передняя часть надкрыльев у клопов хитиновая, а задняя — мягкая перепончатая. Все клопы умеренных широт издают резкий запах, а тропические наоборот издают аромат, напоминающий аромат нарциссов или гиацинтов. Считается, что это является средством устрашения. Клопы-кровососы живут в норах и гнездах и могут быть переносчиками возбудителей ряда инфекционных заболеваний. Борьба с ними осложняется из-за их способности к длительному (до полугода) голоданию.

Равнокрылые

К подотряду равнокрылых (Homoptera) относятся различные цикады, травяные блошки, тли, червецы и щитовки. Тли и травяные блошки являются серьезными вредителями растений. Среди цикад мы встречаем одно из самых долгоживущих насекомых. Это американская периодическая цикада, личинка которой развивается 17 лет.

Фонарница Pyrops candelaria

Насекомые с полным превращением

Жуки (Coleoptera) или жесткокрылые названы так, потому что имеют полностью хитинизированные надкрылья. Среди насекомых жуки занимают первое место по количеству видов (почти 400 тыс. видов в мировой фауне и более 14 тыс. в России). Жуки, как и другие новейшие отряды насекомых развиваются по типу полного превращения. В общем все жуки похожи друг на друга, но сильно отличаются по размерам и весу: от 0,25 мм до 18 см и от 0,4 мг до 30 г соответственно. Жуки известны с пермского периода. Живут повсеместно. Большинство из них питается растениями и органическими веществами, но есть и хищники. Личинки жуков развиваются в почве, а также на растениях или внутри них. Среди жуков известно много опасных вредителей; хищные виды в целом полезны.

Перепончатокрылые

Перепончатокрылые (осы и пчелы) и двукрылые (мухи)

В отличие от жуков, отдельные представители отряда перепончатокрылых (Hymenoptera) очень маленькие (до 0,1 мм). К ним относятся всем хорошо известные насекомые: муравьи, пчелы, осы, шмели. Взрослые особи перепончатокрылых имеют две пары прозрачных крыльев с небольшим числом жилок, но есть и такие, например рабочие муравьи и некоторые другие, которые вообще не имеют крыльев. Известно более 150 тыс. видов перепончатокрылых. 23 вида перепончатокрылых (в том числе — 8 видов шмелей) занесены в Красную книгу России. Среди этих насекомых много растительноядных видов, повреждающих различные части растений (пилильщики и рогохвосты). Некоторые виды питаются нектаром и пыльцой (пчелы и осы), встречаются также паразиты других насекомых (наездники). Некоторые осы являются активными хищниками. Большинство муравьев, пчел и ос живут семьями. Известны гнезда ос, которые достигают огромных размеров и могут существовать до 35 лет, а количество особей в гнезде может насчитывать 100 тыс.

Двукрылые

Широко распространены на Земле представители отряда двукрылых (Diptera). Эти высокоорганизованные насекомые по количеству видов (свыше 150 тыс.) и по численности занимают одно из первых мест среди вредных членистоногих. Это самые опасные кровососы (комары, мошки, мокрецы, москиты, слепни, оводы и др.), которые не только докучают человеку и животным, но и переносят возбудителей различных заболеваний: лихорадки, туляремии и др.

Бабочки

Представители наиболее известного и красочного отряда насекомых — бабочки (Lepidoptera). Это эволюционно молодая группа, которая появилась одновременно с цветковыми растениями. Чрезвычайное разнообразие окраски и формы с давних времен привлекало к ним внимание исследователей и не только. Бабочки привлекают внимание, как и красивые цветы. Недаром древние люди считали, что бабочки произошли от цветов, оторвавшихся от растений. Вероятно, поэтому среди представителей этого отряда так много форм с мифологическими названиями: Аполлон, Киприда, Гектор, Менелай и др. Сейчас известно более 158 тыс. видов бабочек, которые распространены по всем континентам и островам, кроме Антарктиды. Неповторимое богатство красок и рисунков бабочек связано не только с многообразием пигментов, но и с тонкой структурой строения чешуек, покрывающих их крылья. Личинки бабочек имеют грызущие челюсти, благодаря которым повреждают различные части растений, а также изделия из меха и шерсти (моли). И словно компенсируя вред, который наносят гусеницы, бабочки опыляют растения, способствуя появлению семян и плодов.

Значение в жизни человека

Бабочки из рода Морфо считаются самыми красивыми. На фото: только что вылупившиеся Морфо Пелеида (лат. Morpho peleides)

Человек еще с древних времен страдал от насекомых, большинство из которых имеет огромную способность к размножению. Насекомых следует считать самыми серьезными конкурентами человека в отношении пищи и промышленного сырья, так как они питаются теми же природными продуктами, что и человек. Кроме того, немало насекомых способны причинять большой вред нашему здоровью. Однако не все насекомые вредны. Среди них много и полезных, таких как пчелы, которые дают нам ценный продукт — мед — и опыляют растения. К опылителям относятся также некоторые осы, мухи и жуки. Еще одну группу полезных с хозяйственной точки зрения насекомых составляет большое количество хищников и паразитов насекомых-вредителей. К ним относятся наездники, паразитические осы, и божьи коровки, жужелицы, жуки-пожарники, богомолы.

Насекомые — это многоклеточные беспозвоночные животные, относящиеся к самому многовидовому классу типа членистоногие. Насчитывается более 1 миллиона видов насекомых.

Энтомология — раздел зоологии, изучающий насекомых.

К насекомым относятся мухи, жуки, бабочки, муравьи, пчелы, стрекозы, саранча, клопы, тля и др. Большинство обитают на суше, летая по воздуху или ползая по земле.

К водным представителям относятся — плавунцы, гладыши, водомерки и др.

Существуют паразитические формы, поселяющиеся на теле человека или животных (блохи, вши, клопы).

Под землей можно встретить — медведку и др.

Содержание

Особенности внешнего строения насекомых

В отличие от ракообразных и паукообразных, тело насекомых разделяется на голову, грудь и брюшко. Количество ног соответствует трем парам (шестиногие).

Внешнее строение насекомого

Так же как и у всех членистоногих тело насекомых покрыто хитином. Хитин формирует наружный скелет животного. В процессе роста насекомого осуществляется сброс хитинового покрова — линька.

У многих насекомых есть органы осязания и обоняния в виде усиков. Усики могут иметь: нитевидную, пильчатую, гребенчатую и перистую структуры.

Движение насекомых обеспечивают ноги и крылья, располагающиеся на груди.

Строение ног насекомых зависит от образа жизни и местообитания. Различают следующие типы конечностей: бегательные (муравьи), плавательные (плавунец), прыгательные (кузнечики) и копательные (жук-навозник, медведка).

Типы конечностей насекомых

Одна или две пары крыльев насекомых различаются по плотности, окраске и расположению жилок. Крылья бабочек (чешуекрылые) обладают чешуйчатой структурой.

Брюшко насекомых включает в себя от 5 до 11 члеников.

В зависимости от типа пищи, разные группы насекомых обладают своеобразными ротовыми аппаратами: колюще-сосущий (комар, лесной клоп); фильтрующе-лижущий (муха); сосущий (бабочка); грызущий (жуки); грызуще-лижущий (пчела).

Особенности внутреннего строения насекомых

В теле насекомого располагаются основные жизненно важные системы органов: кровообращения, дыхания, нервная, пищеварительная, выделения и размножения.

Внутреннее строение насекомого

Кровеносная система

Кровеносная система насекомых незамкнутая. Сердце в виде трубки с клапанами внутри гонит кровь в одном направлении (от задней стороны тела к переднему).

Единственный головной кровеносный сосуд изливает кровь (гемолимфу) в полость тела. Через парные отверстия, за счет сокращения мышц, сердце вновь заполняется кровью, после чего цикл повторяется.

Дыхательная система

Тело насекомых пронизано сетью мелких хитиновых дыхательных трубочек — трахей. Данная система трубочек развита лучше чем у паукообразных. Трахеи открываются на поверхности тела мелкими отверстиями — дыхальцами.

Дыхательная система насекомого

Выделительная система

Органами выделения насекомых служат мальпигиевы сосуды (названы по имени итальянского ученого Мальпиги). Сосуды имеют форму тонких узких трубочек, которые одним концом впадают в заднюю кишку.

Вредные жидкие вещества проникают из крови в стенки мальпигиевых сосудов, после чего попадают в кишечник. Вместе с непереваренными остатками пищи вредные вещества выводятся из организма.

Кроме этого, в теле насекомого находится особое жировое тело, покрывающее снаружи все внутренние органы. Данное образование накапливает в себе вредные и одновременно полезные вещества. Однако вредные вещества, входящие в состав жирового тела, остаются в организме насекомого на всю жизнь.

Клетки жирового тела содержат в себе запас питательных веществ и воды. Это позволяет насекомым долгое время не питаться.

Пищеварительная система

Пищеварительная система насекомых не имеет особых отличий от других представителей типа членистоногих.

В зависимости от вида ротового аппарата насекомые грызут (листья, пыльцу), слизывают (нектар), высасывают (сок, кровь), либо фильтруют пищу.

Ротовые аппараты насекомых

Грызущий ротовой аппарат имеют насекомые, питающиеся твердой пищей. Жуки, саранча, стрекозы, тараканы, муравьи и др. разрывают свою пищу на мелкие кусочки и пережевывают ее.

Верхние челюсти (мандибулы или жвалы) позволяют откусывать, а нижние (максиллы) пережевывать. У муравьев и термитов мандибулы служат для защиты и нападения. У хищных представителей мандибулы снабжены острыми выростами (стрекоза).

У некоторых насекомых, грызущий ротовой аппарат есть только на личиночной стадии (гусеницы бабочки).

Грызуще-лижущий ротовой аппарат характерен для жалящих перепончатокрылых (пчелы, осы, шмели). С помощью верхней челюсти они разгрызают пыльцу, а с помощью видоизмененной нижней челюсти слизывают нектар.

Длинный завернутый в спираль хоботок бабочки приспособлен для собирания нектара. Такой ротовой аппарат называется — сосущий.

Комары и клопы обладают колюще-сосущим ротовым аппаратом. Они прокалывают кожу животного или растительный покров растения и высасывают кровь или сок.

Кровью питаются самки комаров. Кровь — это отличный питательный и строительный материал, необходимый для формирования яиц, из которых сформируется будущее потомство.

Фильтрующе-лижущий ротовой аппарат имеют мухи. Эта разновидность ротового аппарата позволяет питаться насекомому как жидкой, так и твердой пищей.

Пища попадает в ротовую полость, далее проходит через пищевод, и попадает в желудок. В желудке насекомых, питающихся грубой пищей (например, майский жук), располагаются хитиновые зубцы. Такой желудок называется жевательным. Зубцы обеспечивают перетирание твердых растительных тканей.

Непереваренные остатки пищи выводятся наружу через анальное отверстие.

Нервная система и органы чувств

Нервная система насекомых узловатого типа. Брюшная нервная цепочка тянется вдоль всего тела. В передней части тела хорошо различимы надглоточный и подглоточный нервные узлы, соединенные кольцом. Надглоточный узел называют головным. Он иннервирует органы чувств, расположенные на голове насекомого (зрение, осязание).

В грудной части тела насекомого сильно развиты грудные узлы. По количеству их три. От каждого отходят нервы, идущие к трем парам крыльев и конечностей.

Строение нервной системы насекомых

Органы чувств насекомых развиты достаточно хорошо.

Зрение насекомых представлено сложными (фасеточными) либо простыми глазами. Фасеточные или мозаичные глаза формируют изображение из множества мелких глазков.

Сложные фасеточные (мозаичные) глаза насекомого

Для сложных фасеточных глаз характерно цветовое зрение, позволяющее пчелам определять оттенки различных цветов. Однако мелкие детали воспринимаются сложными глазами насекомых с трудом.

Строение фасеточного глаза насекомого (Bugboy52.40, Юкатан, CC BY-SA 4.0 )

Органы чувств насекомых способны различать очень слабые раздражения. Бабочки могут отличить обычную воду от раствора с незначительным содержанием глюкозы (до 0,003%). Это свидетельствует о наличии у насекомых органа вкуса.

Обоняние позволяет самцам находить самку на большом расстоянии (до нескольких километров).

У некоторых особей (сверчки, кузнечики) на ногах развиваются органы слуха.

Сложная организация органов чувств насекомых свидетельствует о их сложном поведении.

Размножение и развитие насекомых

Насекомые это раздельнополые животные, с половым размножением. Отмечаются особи, размножающиеся партеногенетически (пчелы).

Различают два основных пути превращения: неполное (неполный метаморфоз) и полное (полный метаморфоз).

Неполное превращение наблюдается у стрекоз, медведок, кузнечиков, богомолов и др. В их развитии выделяют следующие стадии:

яйцо —> личинка —> взрослое насекомое (имаго)

Неполное развитие насекомого на примере кузнечика (Reanimator86)

При неполном метаморфозе личинки обычно похожи на своих взрослых представителей.

Скопление бескрылых личинок называют кулигой.

У насекомых с полным превращением (бабочка, муха, пчела, комар, жук и др.) различают стадии:

яйцо —> личинка (или гусеница) —> куколка —> взрослое насекомое (имаго)

Полное развитие насекомого на примере майского жука

При полном превращении личинки не похожи на взрослых особей. Личинки претерпевают видоизменения в течении нескольких суток (мухи) до нескольких лет (майский жук).

Считается, что насекомые с полным превращением лучше приспособлены к выживанию, так как их личинки питаются пищей, отличной от пищи взрослых особей (имаго). Это позволяет уменьшить пищевую конкуренцию.

Основные отряды насекомых

Класс насекомых включает в себя 5 основных отрядов:

С неполным превращением

Две, первая пара плотная

С полным превращением

Две, крылья, покрытые чешуйками

Капустная белянка, боярышница, шелкопряды

С полным превращением Одна

Значение насекомых

Насекомые играют очень важное значение как в природе, так в жизни человека.

Жуки навозники, обитающие в почве, способны улучшить ее структуру за счет обогащения последней перегноем. Муравьи, божьи коровки, наездники и другие насекомые способны уничтожить большое количество вредителей сельского хозяйства.

Очень успешно в своей хозяйственной деятельности человек использует медоносную пчелу. Пчелы собирают цветочный нектар, и одновременно опыляют растения.

Перепончатокрылые насекомые: пчелы, муравьи, термиты и некоторые осы живут семьями, образуя целые колонии. Таких насекомых называют общественными.

Пчелы — представители общественных насекомых

В колониях можно выделить: самок и маток, самцов, солдатов, разведчиков, нянек, рабочих особей и др.

Человек приспособился разводить тутового шелкопряда, из нитей кокона которого изготавливают натуральный шелк.

Некоторые представители насекомых способны очень быстро разрушать стволы погибших деревьев, трупы животных, навоз и др. Это способствует выполнению санитарной роли и поддержанию круговорота веществ в природе.

В некоторых странах насекомых (например саранчу) употребляют в пищу

В природе встречается большое разнообразие насекомых-вредителей: колорадский жук, вредная черепашка, свекловичный долгоносик, озимая совка, саранча, многие виды тлей и др. Огромный ущерб лесному хозяйству наносят жуки короеды, усачи, непарный и сосновый шелкопряды.

Комары, слепни, москиты, вши и блохи, являясь кровососущими насекомыми, переносят целый ряд опасных болезней (чума, энцефалит, малярия и др.).

Эктопаразиты (вошь и блоха)

Тараканы и некоторые виды муравьев создают бытовые проблемы для человека.

Хрущи, жуки-точильщики, кожееды, платяная моль повреждают одежду и продукты питания человека.

Некоторые виды насекомых являются ядовитыми, а их укусы для человека очень болезненны.

Азиатская саранча — наносит огромный вред сельскому хозяйству, уничтожая сотни и даже тысячи гектаров посевов культурных растений. Численность саранчи зависит от их формы: стадные и нестадные. Стадные формы образуют многочисленные стаи, способные перелетать на большие расстояния.

Нестадная форма саранчи не образует большие стаи и живет оседло.

Одна самка саранчи, образует поколение, способное уничтожить запасы корма, которого хватило бы для целой коровы или двух баранов.

Класс насекомые лидирует по числу видов среди всех животных. На настоящее время описано около 1,1 млн. видов насекомых, при том факте, что истинное число видов оценивается от 2 до 8 млн. разными исследователями. Можно смело заявить, что половина (скорее всего, гораздо больше) видов насекомых еще не изучены.

"Насекомые. Они - истинные хозяева земли" - сказал В.М. Песков. Это действительно так, люди - редкое исключение в мире насекомых. Именно они сейчас эволюционно достигли наивысшего расцвета, отлично приспособившись к жизни в среде людей. Так что с точки зрения эволюции мы с вами живем в эру господства насекомых, удивительных существ, сложные инстинкты и поведение многих из которых поражает.

С помощью танца пчелы могут сообщать друг другу, в каком направлении и как далеко от их местоположения находится корм. Если расстояние менее 100 метров, пчела исполняет круговой танец, а если более 100 метров - виляющий танец, в виде восьмерки. Только насекомым свойственна общественная организация, разделение труда между особями.

Насекомых изучает интереснейшая наука - энтомология (от греч. entoma - насекомые и logos - слово, учение), в этой статье мы познакомимся с их общим строением.

Строение насекомых

Тело дифференцировано на голову (5 слившихся сегментов), грудь (3 сегмента) и брюшко (8 сегментов). На голове находится одна пара усиков - антенны, являющиеся органами обоняния и осязания. Полость тела насекомых смешанная (миксоцель), она позволяет во время линьки значительно увеличивать объем тела за счет увеличения давления крови.

Многие насекомые способны к удивительному движению в воздухе - полету. Первая пара крыльев носит названия надкрылья: в полете они не участвуют, это плотные хитинизированные образования, прикрывающие часть груди и брюшка. Вторая пара крыльев принимает непосредственное участие в полете, имеет вид уплощенных перепончатых образований.

Три пары ходильных ног крепятся к груди. Членистая конечность насекомого оканчивается двумя коготками, между которыми иногда располагаются присоски. Конечности насекомых разнятся по выполняемой функции, в соответствии с ней получая свои названия: копательная, бегательная, прыгательная, плавательная, собирательная.

Тело насекомых, как и всех членистоногих, покрыто хитиновой кутикулой - наружным скелетом. Эта плотная оболочка насекомого сдерживает рост. Запомните, что насекомые активно растут только в личиночной стадии и в период линьки, когда хитиновый покров до конца не сформирован или сброшен.

Состоит из переднего, среднего и заднего отделов. К переднему отделу относятся рот, глотка, пищевод, который часто имеет расширение - зоб, желудок. После желудка начинается средний отдел - кишечник, от которого отходят многочисленные слепо заканчивающиеся выросты, увеличивающие всасывательную поверхность. В заднем отделе кишечника происходит формирование экскрементов и всасывание воды, заканчивается задняя кишка анальным отверстием.

Особо необходимо отметить развитую мускулатуру желудка, который называется - мускульный. В нем происходит дополнительное перетирание пищи. После этого пищевые частицы расщепляются до мономеров, которые всасываются кишкой и попадают в гемолимфу. С ее током питательные вещества достигают внутренних органов и тканей.

У большинства насекомых имеются слюнные железы. Насекомые обладают самыми разнообразными сложноустроенными ротовыми аппаратами. Строение ротового аппарата отражает способ питания. Ниже вы видите таблицу, отражающую многообразие ротовых аппаратов у насекомых.

Дыхательная система представлена сильно разветвленной системой трахей, которые выполняют функцию наружного дыхания. На голове, груди и брюшке у насекомых находятся дыхальца (стигмы) - дыхательные отверстия, которыми трахеи открываются во внешнюю среду.

Кровеносная система не переносит кислород, так что функция его доставки целиком принадлежит трахеям, которые ветвятся на тонкие трубочки (трахеолы) и подходят к небольшим группам клеток. У части быстролетающих насекомых (мухи, пчелы) трахеи образуют расширенные участки - воздушные мешки, которые улучшают вентиляцию трахейной системы и уменьшают удельный вес тела

Для насекомых характерен незамкнутый (лакунарный) тип кровеносной системы. Кровь свободно движется по лакунам (синусам), непосредственно омывая внутренние органы и ткани. Функцию сердца выполняет спинной сосуд: благодаря его сокращениям кровь перекачивается из задней части тела в переднюю.

Функционирование сосуда-сердца схоже с таковым у ракообразных. В момент расслабления сосуда-сердца через отверстия (остии) кровь наполняет его, а в момент сокращения (систолы) кровь выталкивается в артерии, затем попадает в полость тела, омывает органы и ткани.

Внутреннюю среду насекомых составляет гемолимфа, представляющая собой бесцветную или желтоватую жидкость. В гемолимфу из кишечника всасываются питательные вещества, после чего доставляются к клеткам организма. В нее же удаляются побочные продукты обмена веществ.

Органы выделения представлены мальпигиевыми сосудами (в честь итал. биолога и врача - Марчелло Мальпиги). Это длинные трубчатые выросты насекомых и паукообразных, которые расположены на границе средней и задней кишки.

Как вы помните, перед насекомыми стоит сложная задача: максимально сохранить воду в организме. Мальпигиевы сосуды этому способствуют: в них поступают продукты обмена веществ из гемолимфы в виде суспензии. По мере продвижения по мальпигиевым сосудам, из суспензии всасывается вся вода обратно в гемолимфу, а продукты обмена веществ (кристаллы мочевой кислоты) в сухом виде поступают в кишку и выводятся из организма с экскрементами.

К органам выделения также относится жировое тело. Жировое тело - образование мезодермального происхождения, содержащие запасы питательных веществ, которые постоянно расходуются организмом. В жировом теле могут накапливаться и продукты обмена веществ: продукты распада, что нейтрализует их токсическое действие.

Тип нервной системы насекомых - узловой. Состоит она из головного мозга (надглоточного ганглия), подглоточного ганглия и брюшной нервной цепочки.

Головной мозг имеет сложное строение, образован в результате слияния 3 ганглиев и состоит соответственно из 3 отделов: переднего, среднего и заднего. От мозга отходят нервные тяжи - коннективы, которые направляются к подглоточному ганглию, в совокупности образуя окологлоточное нервное кольцо.

Наиболее развитые ганглии в брюшной нервной цепочке находятся в груди, так как они иннервируют сложную работу конечностей и крыльев. Узлы распределены неравномерно: 3 ганглия находятся в груди, 8 - в брюшке.

Органы чувств развиты хорошо. Глаза простые или сложные (фасеточные), одна пара усиков (антенн), на которых располагаются органы обоняния и осязания. Имеются органы вкуса, локализующиеся на щупиках нижней губы и нижней челюсти.

Такое прогрессивное развитие нервной системы заложило фундамент для появления у насекомых сложнейших и удивительных рефлексов. Среди всех беспозвоночных только насекомые отличаются общественным (социальным) образом жизни: они совместно строят гнездо, ухаживают за потомством, разделяют обязанности среди членов семьи. Общественными насекомыми являются пчелы, осы, муравьи, шмели.

Заметим, что в переднем отделе мозга расположены грибовидные тела, ассоциативные центры головного мозга. Особенно хорошо развиты грибовидные тела у насекомых, ведущих общественный образ жизни, что связано с их сложным поведением.

Насекомые раздельнополы, гермафродиты среди них встречаются очень редко. Часто встречается хорошо выраженный половой диморфизм - внешние различия между самцом и самкой.

Половые железы парные: у мужских особей - семенники, у женских - яичники. От семенников и яичников соответственно отходят семяпроводы и яйцеводы, впадающие в семяизвергательный канал и влагалище. Оплодотворение у насекомых внутреннее: с помощью совокупительных органов семя вводится самцом в половые пути самки.

Развитие может быть прямым или непрямым. Запомните, что у всех насекомых развитие непрямое.

Непрямое развитие может протекать с метаморфозом (от греч. metamorphosis - превращение) - полное превращение, или без него - неполное превращение.

Метаморфоз - глубокое преобразование строения организма, переход из одной формы в другую, сопровождающийся появлением новых элементов строения и функций.

Как заметно из схемы выше, неполное и полное превращение отличаются наличием стадии куколки, это именно та стадия, в которую и происходит метаморфоз. О том, для каких насекомых характерно развитие с метаморфозом, а для каких нет - вы узнаете из следующей статьи.

Классический пример метаморфоза - превращение гусеницы в бабочку. В коконе (стадия куколки) в организме гусеницы происходит растворение практически всех тканей, за исключением нервной и кровеносной систем. В результате такого метаморфоза образуется новый организм - бабочка, сильно отличающаяся от гусеницы.

Логично предположить, что у насекомых с неполным превращением личинка напоминает взрослую особь, но меньше ее в размерах. У насекомых с полным превращением, которое сопровождается метаморфозом (гусеница становится бабочкой), личинка совершенно не похожа на взрослую особь, разительно отличается от нее по строению и функциям.

Особо необходимо отметить партеногенез. Партеногенез (от греческого parthenos - дева, девственница и genesis - рождение) - одна из форм полового размножения, при котором новый организм развивается из яйцеклетки без ее оплодотворения. Поскольку мужская гамета не участвует в данном процессе, генотип потомства содержит исключительно гены матери.

Партеногенез встречается у следующих насекомых: тли, муравьи, пчелы, осы, шмели, тутовый шелкопряд. Партеногенез относится именно к половому (а не бесполому) типу размножения, поскольку новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (женской гаметы). Данный процесс играет важную роль: он значительно увеличивает темпы роста популяции, регулирует соотношение женских и мужских особей, обеспечивает продолжение существования вида.

Искусственный партеногенез у тутового шелкопряда впервые был получен А.А. Тихомировым в 1886 году, а практика развита Б.Л. Астауровым, который придумал искусственный способ получения самцов тутового шелкопряда, дающих повышенный выход ценного материала - шелкового волокна высокого качества.

Значение насекомых

Являются опылителями цветковых растений, в числе которых много культурных видов, употребляемых человеком в пищу
Являются звеном в цепи питания (консументы)
Регулируют численность других насекомых
Участвуют в почвообразовании: способствуют разложению растительных останков, прокладывают в почве ходы, роют норки
Производство шелка: как и 4000 лет назад, сегодня для получения шелка используют коконы тутового шелкопряда
Способствуют разложению останков животных: мясные мухи питаются падалью (трупами животных)
Производство меда: почти во всех странах мира разводят медоносных пчел (пчеловодство)

Некоторые насекомые определенно приносят человеку больше вреда, чем пользы:

Часть является кровососущими эктопаразитами человека и животных - комары, вши, клопы, блохи
Переносят инфекционные заболевания - малярия (комары), лейшманиозы (москиты), сыпной и возвратный тиф (вши), чума (блохи), дизентерия (мухи, тараканы)
Личинки насекомых, а также взрослый особи (имаго) наносят значительный вред сельскохозяйственным культурам (саранча, жуки, тли)

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Читайте также: