Класс Насекомые (Insecta)
Класс Насекомые (Insecta). Особенности строения, пищеварение, дыхательная и выделительная системы, органы чувств и представители
Самый многочисленный класс среди животного царства. Насчитывает свыше 1 млн. видов (больше, чем видов растений и других животных вместе). Живут преимущественно на суше, в почве, летают в воздухе. Некоторые виды приспособились к жизни в воде, паразитическому образу жизни. Размеры колеблются от нескольких миллиметров до 25 см (в размахе крыльев некоторых видов тропических бабочек). Продолжительность жизни взрослых насекомых непродолжительна (приблизительно несколько месяцев). Вместе с тем некоторые виды могут жить несколько лет (самки-матки муравьев и термитов – до 20 лет). Раздел зоологии, которая изучает насекомых, называется энтомологией (от греч. энтомон – насекомое и логос – наука). Возможные предки насекомых – многоножки.
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.
↑ Насекомоядные млекопитающие
К насекомоядным животным относятся примитивные плацентарные млекопитающие, тип хордовые. Зародыши у них развиваются в образующейся плаценте. Чаще это всеядные животные, которые едят и маленьких позвоночных животных (насекомых), и части растений.
Ежи с землеройками наземные обитатели, выдровым землеройкам и выхухолям нравится водная среда, кротам и златокротам по нраву жить в норах. Ежи зимой спят, зарывшись в старую листву и траву. Представляют интерес тенреки с колючками как у ежей. Отличаются пониженной температурой тела.
щелезуб фото
Щелезубы похожи на землероек, но крупнее. Это ядовитые млекопитающие. Африканские насекомоядные – прыгунчики, похожи на тушканчиков.
Пищеварительная система Насекомых
Класс Насекомые (Insecta). Типы ротового аппарата: грызущий тип (кузнечик), сосущий тип (бабочка) и лижущий тип (муха)
По характеру питания – разнообразные (хищники, паразиты, растительноядные и т. п.). Строение ротового аппарата связано с видом пищи, образом жизни. Различают несколько типов ротовых аппаратов.
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.).
Тутовый шелкопряд
За шёлковые вещи в наших гардеробах нужно поблагодарить тутовых шелкопрядов. Гусеницы этих бабочек производят шёлк. Точнее, шелковое волокно, из которого насекомое строит свой кокон. Одна личинка за минуту способна образовать 15 см шелковины. А в коконе этой нити может быть около километра.
Тутовый шелкопряд в диком состоянии неизвестен, он был одомашнен ещё несколько тысяч лет назад в Китае
Иногда разводят и другие виды шелкопрядов, но они производят волокно худшего качества.
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.
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.
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.
↑ Ночные насекомоядные птицы и животные
У ночных животных, которые охотятся ночью, чуткий слух и острое обоняние, а глаза приспособились видеть в темноте. Что заставляет этих животных вести ночной образ жизни:
- Ночью не так жарко, как днём.
- Уменьшается конкуренция за еду.
- Повышается удача в охоте.
- Снижается опасность со стороны хищников.
К ночным охотникам относят козодоя, филина и сову, всеядного енота и Красноглазую квакшу. Так же ежей, лемуров, летучих мышей и других животных.
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.).
Стрекоза
Хоть раз в жизни, но каждый человек разглядывал это насекомое. Особенно привлекают красивые переливающиеся крылья и маска на голове. Когда видишь мощную выдвижную челюсть, не возникает вопроса: стрекоза – хищное насекомое или нет?
Это быстрый летучий хищник. Живет вблизи водоемов. Ведет в основном одиночный образ жизни. Питается комарами, мелкими мухами и жучками. Преследуя жертву, способна разгоняться до восьмидесяти километров в час. Цепкими лапками хватает жертву на лету и расправляется с ней с помощью мощной челюсти. Стрекозы различаются формой крыльев, расположением летательного аппарата и длиной тела, но у всех личинка ведет длительный водяной образ жизни. Некоторые виды в этой стадии проводят более пяти лет. Личинка стрекозы – хищное насекомое водоемов. Малоподвижное, но очень прожорливое. Питается личинками комаров, жуками и мальками. Сама длиннокрылая красавица подвергается нападениям рыб, птиц и крупных насекомых. Поэтому численность стрекоз не так уж велика.
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.
Муравьи
В семействе муравьев есть вегетарианцы и плотоядные особи. Хорошо всем знакомые лесные и черные садовые муравьи всеядные. В рацион хищных видов входят яйца, личинки, мелкие насекомые, черви, земноводные. Свое потомство муравьи выкармливают животным белком. Ярким представителем этого является муравей-бульдог.
Он крупнее лесного муравья. Может нападать на пчел и ос. Мощные челюсти муравья не дают жертве ни единого шанса. Для огорода большая численность садовых муравьев губительна. Они разводят тлю, питаются их сладкими выделениями и тщательно заботятся об увеличении численности этих особей. Лесные муравьи – настоящие санитары. Охотясь на гусениц, жуков и червей, они подбирают умерших существ, разлагающиеся животные останки.
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)
Насекомые с неполным превращением
- 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.
Насекомые с полным превращением
- 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.
Мухи-журчалки
Это большое семейство насекомых. По внешнему виду они подражают пчелам, осам, шмелям. Имея угрожающую окраску, они абсолютно безвредны. Питаются растительной пищей. Личинки всех журчалок – хищники. Как и божья коровка, они массово поедают тлю. Личинка очень прожорлива. В сутки может съесть до 30 особей тли. Если на пути встретится гусеница или другое мелкое насекомое, личинка журчалки съест его. На начальной стадии это насекомое ведет малоподвижный образ жизни и не упускает возможность полакомиться любой белковой пищей.
Значение Насекомых
Многообразие и значение насекомых
Являются важным звеном естественных биоценозов. По биомассе превосходят всех других животных.
Паразиты, хищные насекомые являются регуляторами тех видов, которыми питаются. Они являются пищей для многих животных. Насекомые опыляют растения, среди которых известно 150 видов культурных. Некоторые виды насекомых имеют санитарное значение, уничтожая трупы животных, остатки растений, фекалии животных, образуют почвы (навозники, жуки-могильщики).
Класс Насекомые. Вредители зерновых культур: Хлебный жук (жук-кузька), Злаковая муха, Хлебная жужелица, Трипсы и Злаковая тля
Являются вредителями сельскохозяйственных растений, продуктов питания (саранча, жуки, личинки некоторых мотыльков и др.). Некоторые виды насекомых выделяют ценные вещества (щелак, кармин). Полезные насекомые (хищники или паразиты) – уничтожители вредителей (наездники, жужелицы, божья коровка, златоглазки и др.).
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.
Среди насекомых встречаются паразиты животных и человека (блохи, клопы), которые могут быть переносчиками тяжелых болезней (вши – возбудителей сыпного и возвратного тифа, блохи – возбудителя чумы, домашние мухи – возбудителей брюшного тифа, дизентерии и т. п., мухи це-це – возбудителя сонной болезни, малярийные комары – малярийного плазмодия (возбудителя малярии) и др.).
Уховертка обыкновенная
Устрашающий внешний вид с двумя щупальцами на задней части тела очень пугает многих огородников. На самом деле все басни про ядовитость и прыгучесть уховертки – выдумка. Имеет смешанный тип питания. Обитает в верхнем слое почвы. Роет множество ходов в земле, нанося вред корням культурных растений. Подгрызает корни и стебли растений, листья и цветки. Охотится на паутинных клещей, пауков, гусениц, червей. Любит тлю. Для человека безвредна. Польза для сельского хозяйства двояка. Убивает вредителей, но в процессе жизнедеятельности наносит вред культурным растениям.
