Насекомые с полным превращением тля
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 19.09.2024
У насекомых развитие с превращением, так как из яйца выходит личинка, которая активно питается, линяет и растет.
Но превращение может быть не полным, когда личинка похожа на взрослое насекомое (имаго) и пища у них одинакова. Такой тип развития у кузнечика, тли, саранчи
Полное превращение наблюдается тогда, когда личинка не только не напоминает имаго, но питается другой пищей и может обитать в другой среде. Для такого превращения требуется стадия куколки. Развитие с полным превращением у бабочек.
1. Отряд жесткокрылые (жуки) — самая большая группа организмов, уже описано 400 тысяч видов, и открытия продолжаются. Расселены во всех регионах, выдерживают сложные условия среды — пустыни, солончаки, соленую воду, а жук Zaitzevia thermae обнаружен в термальном источнике с тридцатиградусной температурой! Название дано отряду потому, что его представители имеют вместо передних крыльев чрезвычайно плотные кожистые или склеротизированные надкрылья без прожилок. Задние крылья остаются тонкими, сохраняют жилкование и применяются для полета. Ротовой аппарат грызущий. Личинки у жуков червеобразны, имеют три пар членистых ножек.
1) Колорадский жук, чья экспансия по полям и огородам началась из Центральной Америки, обожает наземные части побегов пасленовых (картофеля, баклажанов, перца, томатов) и без принятия к нему жестких мер способен оставить голые стебельки.
2) Майский жук (как и родственный хрущ), несмотря на красоту, тоже умело вредит — пока его крупная личинка растет и переживает метаморфозы в почве, она активно ест корни растений.
3) Короеды откладывают яйца в недрах древесины, и личинки способны практически сожрать дерево. Нередко в лесах приходится вырубать целыми участками деревья, захваченные короедами!
4) Жуки-усачи примечательны своими длинными усиками, их личинки также поедают древесину, но живут не глубоко, под слоем коры.
5) На фоне этих вредителей вполне прилично выглядит жужелица, которая истребляет некоторые виды вредных насекомых.
7) Жук-могильщик перерабатывает разложившиеся трупы животных.
8) Жук-навозник обогащает почву питательными веществами, возвращая их вместе с экскрементами.
9) Божьи коровки бывают двух, пяти и семиточечные. Взрослые особи и их личинки питаются в основном тлей и паутинными клещами.
10) Жуки-щелкуны выводят тонких, длинных личинок-проволочников, которые едят клубни картофеля, не обходят вниманием и свеклу с морковью.
11) Свекловичный долгоносик за сутки убивает до 10 растений, его личинки с большим аппетитом поедают корни свеклы.
2. Отряд блохи — объединяет мелких бескрылых насекомых. Их тело сжато с боков, а задние ноги удлинены для высоких прыжков. Ротовой аппарат колюще-сосущий. Личинки заселяют грязные помещения (например, подвалы домов), живут в щелях стен и полов, питаются разлагающейся органикой. Взрослые особи сосут кровь, переносят тяжелейшие болезни, прежде всего, возвратный сыпной тиф, возбудителем которого является спирохета. Крысиная блоха переносит возбудителей чумы, именно из-за нее в середине XIV века вымерла половина Европы.
4. Отряд двукрылые — представители его сохранили лишь переднюю пару крыльев, задняя же пара модифицировалась в жужжальца с органами равновесия внутри (москиты, мухи, мокрецы, слепни, мошки, оводы, комары и др.). Ротовые аппараты у разных видов отличаются по строению. Личинки не имеют ног, а голова их визуально почти не различима.
2) Комары, будучи кровососами, оснащены колюще-сосущими ротовыми аппаратами. Самцы комаров перед человеком невинны, они не кусаются и пьют сок растений, а кровь сосут самки, им она необходима для кладки яиц. Комариные личинки растут в стоячих водах, поэтому комаров так много в прибрежных полосах водоемов. Примечательно что обычный комар располагает тело параллельно поверхности, а малярийный под небольшим углом. Но! Личинка малярийного комара располагает тело параллельно поверхности воды, а вот личинка обычного комара — под углом. Малярийный комар откладывает в воду яйца, снабженные плавательными камерами. У личинки малярийного комара тело членистое, удлиненное, без ножек, голова, грудь и брюшко обособлены. К тому же она имеет простые глаза, усики, щетинки на груди и брюшке, дыхальца в конце брюшка.
3) Жигалка осенняя активно вылетает в конце лета, наносит чувствительные укусы.
4) Слепни — кровососущие, крупные насекомые, являются бичом свободно выпасаемого скота, переносят сибирскую язву.
5) Оводы паразитируют на сельскохозяйственных животных, зрелые особи не принимают пищу, их ротовые аппараты не развиты, а личинки поселяются непосредственно в тканях животных, проникают в носовые проходы, в желудки.
5. Отряд перепончатокрылые — его представители достигли наивысшего эволюционного уровня среди насекомых, являются общественными животными: пчелы, осы, муравьи и пр. Имеют две пары перепончатых крыльев, относительно небольших, причем задние меньше передних. Грудь и брюшко связаны узкой перемычкой. У самок на брюшке расположен яйцеклад, который может превращаться в жало. Ротовой аппарат грызущего или грызуще-сосущего типа. В данном отряде часто встречается полиморфизм, особи одного вида сильно отличаются.
2) Шмель — более крупное, чем пчела, насекомое, опыляет многие виды растений растений, в частности, клевер луговой.
3) Наездники — насекомые изящные, стройные, брюшко у них расположено на тонком стебельке. Самка своим яйцекладом пробуравливает наружную оболочку гусеницы и откладывает внутрь яйца.
Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда - курсы биологии в Москве
Метаморфо́з насеко́мых, подобно метаморфозу у других животных, является глубокой перестройкой внутреннего и внешнего строения организма на протяжении его жизни. В соответствии с этим, постэмбриональное развитие насекомого делится как минимум на две четко ограниченные стадии развития: личинку и имаго. Во многих случаях в процессе развития насекомое проходит дополнительные стадии: куколку, триунгулин и др.
В зависимости от числа стадий развития, у подавляющего большинства насекомых различают два основных типа метаморфоза: неполное и полное превращение. По этим двум типам превращения крылатые насекомые разделяются на две большие группы — насекомых с неполным превращением и насекомых с полным превращением. Следовательно, основная черта биологии насекомых — способ метаморфоза — явилась важнейшим критерием в их классификации.
Содержание
Стадия личинки
Жизнь личинки начинается после выхода из яйца. Сразу после вылупления личинка нередко ещё лишена своей нормальной окраски, обычно бесцветная или беловатая и имеет мягкие покровы. Но у открыто живущих личинок окрашивание и затвердевание покровов происходят очень быстро и личинка приобретает нормальный вид. Создаются стимулы питания, у некоторых — после переваривания остатков эмбрионального желтка и вывода экскрементов. Личинка вступает в пору усиленного питания, роста и развития. Рост и развитие сопровождаются периодическими линьками — сбрасыванием кутикулы. Благодаря линькам происходит увеличение тела и наружные его изменения.
Число линек в течение развития личинки изменяется от трёх (мухи) до 25—30 (подёнки и веснянки). После каждой линьки личинка переходит в следующий возраст, поэтому линьки разделяют между собой возраста личинок, при этом количество возрастов равно количеству линек.
Увеличение массы тела с каждой последующей линькой иногда подчиняется геометрической прогрессии со знаменателем q=2. Таким образом, масса тела личинки n-го возраста будет определяться следующей формулой:
где a1 — масса тела в первом возрасте. Однако такая зависимость наблюдается далеко не всегда: знаменатель прогрессии сильно зависит от условий питания и видовых особенностей. Так, например, гусеницы тутового шелкопряда за пять возрастов увеличивает массу тела в 10 000 раз.
Существенным является вопрос об определении возраста личинок. Без точного определения возрастов невозможно успешно организовать борьбу с вредителем, сигнализировать о сроках его развития или изучать биологию насекомого. Установление возраста по размерам тела ненадежно, так как в зависимости от состояния личинки ее сегменты могут быть растянуты либо тесно сближены друг с другом, поэтому размеры личинок каждого возраста могут перекрываться соседними возрастами.
У насекомых с неполным превращением возраста личинок обычно хорошо различаются по ряду признаков — степени развития крыловых зачаток, числу члеников в усиках и др. Развитие личинок здесь сопровождается существенными внешними их изменениями.
У личинок насекомых с полным превращением переход их из одного возраста в другой проявляется главным образом в увеличении размеров тела, которые, однако, изменчивы. Поэтому для определения возраста у этих личинок обычно измеряют размеры твердых, нерастягивающихся частей тела, например, головной капсулы.
Типы метаморфоза у насекомых
Неполное превращение
Неполное превращение, или гемиметаморфоз (лат. hemimetamorphosis ), в целом характеризуется прохождением лишь трех стадий — яйца, личинки и имаго. Личинки насекомых с неполным превращением внешне сходны со взрослыми особями и, подобно последним, имеют сложные глаза, такие же, как у взрослых, ротовые органы и в более старших возрастах — хорошо выраженные наружные зачатки крыльев. Помимо этого, у многих насекомых с неполным превращением личинки ведут сходный с имаго образ жизни и могут встречаться совместно с последними.
В качестве подтипа гемиметаморфоза выделяют также его упрощение — гипоморфоз (лат. hypomorphosis ), характерный для вторично бескрылых представителей насекомых с неполным превращением — вшей, пухоедов, некоторых тараканов, прямокрылых и др. При гипоморфозе нимфы внешне практически неотличимы от имаго. Прежде считалось даже, что эти насекомые развиваются без превращения.
Полное превращение
Полное превращение, или голометаморфоз (лат. holometamorphosis ), характеризуется прохождением от четырех до пяти стадий — яйца, личинки, куколки, имаго и иногда предкуколки.
Личинки насекомых с полным превращением, как правило, мало похожи на взрослых особей, поэтому называются истинными личинками. Действительно, трудно узнать в червеобразной личинке жука или гусенице бабочки взрослое крылатое насекомое. При этом личинка всегда лишена сложных глаз, наружных зачатков крыльев и часто имеет иной тип ротовых органов, нежели взрослые особи. Нередко сегменты тела истинной личинки однородны, то есть отсутствует резкое разделение тела на грудной и брюшной отделы. Помимо того, истинные личинки живут в иной среде, чем взрослые. В связи с этим большинство органов истинных личинок имеют временный или, как говорят, провизорный характер, выполняя функции чисто личиночной жизни. От этих органов у взрослых насекомых обычно не остается и следа. К числу провизорных органов личинок относятся: брюшные ноги, ротовой аппарат, паутинные железы и т. д.
Основная масса истинных личинок относится к трем группам:
- Камподеовидные — внешне сходны с двухвостками, подвижные, обычно темноокрашенные личинки с плотными покровами и тремя парами грудных ног, хорошо обособленной прогнатической головой и часто со щетинками на конце тела (жужелицы, плавунцы, сетчатокрылые и др.);
- Червеобразные — малоподвижные, светлоокрашенные личинки, лишенные брюшных и грудных ног или с короткими грудными ногами (двукрылые, многие перепончатокрылые, многие жуки);
- Гусеницеобразные, или эруковидные, — умеренно подвижные личинки с тремя парами грудных ног и 2-8 парами брюшных (личинки скорпионниц, гусеницы, ложногусеницы).
Другая классификация истинных личинок основывается на тех стадиях развития эмбриона, при прохождении которых происходит вылупление из яйца:
- Полиподные — то же, что гусеницеобразные личинки;
- Олигоподные — каподеовидные и червеобразные личинки, имеющие грудные ноги;
- Апоидные — безногие червеобразные личинки.
Наконец, в особую группу выделяются протоподные личинки, свойственные некоторым проктотрупоидам из паразитических перепончатокрылых. Они лишены ног и имеют недоразвитые ротовые части и несегментированное брюшко.
Несходство истинных личинок со взрослой фазой распространяется и на образ жизни — питание, место обитания и пр.
Закончив свой рост, истинная личинка последнего возраста прекращает питание, становится неподвижной, линяет в последний раз и превращается в куколку. Иногда куколке предшествует особая стадия, называемая предкуколкой. По сути это последний возраст истинной личинки, переход в который сопровождается утратой подвижности, сокращением размеров и началом процесса гистолиза задолго до линьки в куколку.
Анаморфоз
Первичное превращение
Первичное превращение, или протоморфоз (лат. protomorphosis ), — второй первичный для насекомых тип метаморфоза, сохранившийся у ногохвосток, двухвосток, щетинохвосток и поденок. Характеризуется наличием двух взрослых стадий: субимаго и имаго. Личинка в целом сходна со взрослой стадией.
Гиперморфоз
Гиперморфоз (лат. hypermorphosis ) — модификация гемиметаморфоза, являющаяся в некотором роде преходной к полному превращению. Характерен для белокрылок, кокцид и трипсов. Его отличие от неполного превращения состоит в появлении в конце развития личинки стадии покоя, называемой иногда ложнокуколкой. Также нимфа этих насекомых (особенно у самцов кокцид) не настолько похожа на взрослое насекомое, как у насекомых с типичным гемиметаморфозом. Однако на стадии покоя при гиперморфозе всё же не происходит настолько сложной перестройки строения, как это происходит при полном превращении.
Гиперметаморфоз
Гиперметаморфоз, или избыточное полное превращение (лат. hypermetamorphosis ), — усложнение полного превращения, характерной особенностью которого является наличие нескольких форм личинок, а иногда и нескольких куколочных стадий. Личинки первого возраста носят особое название — триунгулин. Они обычно камподеовидные, чем резко отличны от личинок второго и последующего возрастов — червеобразных с разной степенью развития грудных ног. Столь резкие различия между молодой и старшими личинками связаны с их разным образом жизни: первые после выхода из яйца активно бегают, ищут добычу, но, разыскав её, линяют, превращаясь в паразитических личинок, биологическая роль которых состоит в росте и питании. Избыточное полное превращение характерно для веерокрылых, жужжал, нарывников и др.
Физиология метаморфоза
Метаморфоз сопровождается, помимо внешних, также и внутренними изменениями. Важнейшую роль при метаморфозе играют гормоны.
При неполном превращении внутренние изменения протекают постепенно и при переходе во взрослую фазу не сопровождаются коренной перестройкой всей личиночной организации; многие органы личинок сохраняются у имаго. Даже зачатки яичников и семенников обнаруживаются уже у личинок первого возраста, развиваются постепенно и при переходе во взрослую стадию у одних видов превращаются во вполне зрелые половые железы, у других доразвиваются во взрослом состоянии.
Совсем иной характер внутренних изменений имеют насекомые с полным превращением. Их личинки резко отличаются от имаго, поэтому переход во взрослую стадию неизбежно требует коренной перестройки всей морфологической и биологической организации. Эта перестройка происходит в основном в стадии куколки и слагается из двух процессов — гистолиза и гистогенеза.
Сущность гистолиза состоит в уничтожении личиночных органов, сопровождаемым проникновением и внедрением в ткани гемоцитов. Содержимое куколки как бы возвращается к недифференцированному состоянию яйца. Гистолизу подвергаются все системы организма личинки, кроме нервной, половой, а также спинного сосуда.
В дальнейшем гистоилз сменяется гистогенезом, конечной целью которого является построение из образовавшейся жидкой массы новых, имагинальных органов. Важную роль при гистогенезе также играют имагинальные зачатки — группы клеток, из которых возникают те или иные ткани и органы.
Существеннейшую роль при метаморфозе играет эндокринная система. Рост и развитие насекомых регулируются нейросекреторными клетками головного мозга, кардиальными телами, прилежащими телами и переднегрудными железами. Мозговой гормон через аксоны мозга переносится к кардиальным телам, а оттуда — в кровь. Он стимулирует обмен веществ, а также переднегрудные железы, вырабатывающие гормон линьки экдизон. Прилежащие тела выделяют ювенильный гормон, который препятствует линьке во взрослую фазу и стимулирует рост и развитие личиночных органов. С возрастом рост тела личинки опрережает рост ювенильных тел, и их роль постепенно затухает. Поступление ювенильного гормона в кровь прекращается и насекомое вступает в стадию имаго.
Результатом проводившихся экспериментов по пересадке ювенильных тел в личинку последнего возраста у прямокрылообразных и клопов стало получение дополнительных, ненормально крупных личинок. Так в условиях опыта удается увелить число личиночных возрастов.
Фазовая изменчивость
Особую форму метамоморфоза, проходимую совместно с основным, представляет собой так называемая фазовая изменчивость, открытая первоначально у саранчовых, но затем обнаруженная и у остальных прямокрылых, а также у палочников, бабочек и других насекомых. Сущность её заключается в том, что при возникновении скученности особей изменяются морфологические и биолого-физиологические свойства вида — усиливается пигментация покровов (в основном из-за частиного отложения в них продуктов метаболизма), изменяются пропорции и форма частей тела, ускоряется развитие, меняется поведение. Возникает стадная фаза (лат. phasis gregaria ). При рассеивании особей эти свойства утрачиваются и вид возвращается через переходную фазу (лат. phasis transiens ) в свое исходное состояние — одиночную фазу (лат. phasis solitaria ). Отличия между фазами столь велики, что незнание их природы порождало разделение одного вида на 2 — 3.
Происхождение полного превращения
Несомненно, что полное превращение явилось гигантским скачком в эволюции насекомых и всего типа членистоногих. Относительно его возникновения существует две основных гипотезы. Сторонники обеих согласны, что неполное превращение и, соответственно, его очевидные производные (гипо- и гиперморфоз) произошли от первичного типа метаморфоза — протоморфоза. Что касается возникновения голометаморфоза, мнения расходятся.
Согласно гипотезе независимого происхождения, предложенной М. С. Гиляровым, А. А. Захваткиным и А. Г. Шаровым, полное превращение является эволюционным развитием протоморфоза. При протоморфозе личинки и имаго обычно живут в почве, под растительными останками и в других защищённых местах. Но приобретение крыльев неизбежно способствовало переходу имаго к открытому образу жизни, что, в свою очередь, вынуждало их нежных личинок также жить открыто, под сильным воздействием неблагоприятных условий. Возникла необходимость приспособления личинок к этим условием, которое пошло в итоге двумя путями. В одних случаях развитие стало всё более проходить под защитой яйца. Вылупление всё более запаздывало и происходило на более поздних стадиях развития, то есть осуществлялась эмбрионизация развития. В других случаях личинки перешли к ещё более скрытому образу жизни, благодаря чему у них всё более усиливались червеобразные признаки, происходило деэмбрионизация зародыша. Возник резкий разрыв между стадией личинки и имаго, который был восполнен стадией куколки. Так возник голометаморфоз.
У насекомых же с неполным превращением возникла другая адаптация: эмбрионизация развития. Их личинки стали проходить ранние стадии в яйце, выходя из него уже приспособленными к открытому образу жизни. Само же яйцо стало намного крупнее и богаче питательным желтком.
Сторонники второй гипотезы предполагают, что полное превращения развилось из неполного. Эти представления связаны, в первую очередь, с именами итальянского ученого А. Берлезе и русского исследователя И. И. Ёжикова. По их мнению, личинки насекомых с полным превращением возникли вследствие выхода из яйца на более ранних стадиях развития. Образно говоря, истинные личинки являются свободно живущими эмбрионами. Отличие от предыдущей теории в том, что стадия куколки не является новой стадией в полном смысле слова, а соответствует совокупности нимфальных стадий насекомых с неполным превращением. Одной из причин эмбрионизации считается малое содержание желтка в яйцах насекомых с полным превращением, в результате чего личинка не успевает завершить свое развитие в яйце и вынуждена вылупляться раньше. Противоположно, яйца насекомых с неполным превращением, как более крупные, содержат больше питательного желтка. Поэтому зародыш в своем развитии достигает более поздних стадий и вылупляется уже с признаками имаго.
Существует и третья, менее распространенная гипотеза, согласно которой истинные личинки являются прямыми модификациями нимф, то есть что голометаморфоз развился из гиперморфоза. Причину такой модификации видят в дифференцировании среды обитания и образа жизни личинок и имаго.
Некоторые положения этих гипотез подкрепляют друг друга, другие являются взаимоисключающими. Все это говорит о недостаточности наших знаний об эволюции метаморфоза.
Функциональная роль стадий метаморфоза
Для насекомых характерно разделение функций не только в пространстве (дифференциация органов), но и во времени: в течение онтогенеза происходит не только смена функций отдельных органов, но меняются и основные функции организма как целого.
Для личиночных стадий насекомых характерна функция питания, накопления пластических и энергетических веществ, а для имаго — функция размножения. Функция расселения может выполняться как имагинальной, так и личиночными стадиями. Большинству насекомых, как несомненно прогрессивной группе, свойственно активное расселение, осуществляемое полётом. Поэтому весь облик имаго большей части крылатых насекомых — это облик расселяющейся стадии.
Утрата имаго расселительной функции ведет к регрессивному развитию взрослых особей. Одним из наиболее ярких примеров этого являются червецы и щитовки. Функция расселения у червецов выполняется личинками I возраста, так называемыми бродяжками. Расселение вышедших из яиц бродяжек совершается в основном пассивно, переносом ветром, иногда на очень большие расстояния. Попав в благоприятные условия на кормовые растения, подвижные шестиногие личинки переползают на них и прикрепляются в наиболее удобных для сосания местах. Дальнейшее развитие самок сопровождается впечатляющими регрессивными изменениями — редукцией, вплоть до полной утраты, ног, органов чувств (усиков, глаз), развитием пассивных органов защиты (щитков) и прогрессивным развитием репродуктивных органов (у многих щитовок к концу яйцекладки тело самки представляет собой щиток, прикрывающий яйца, количество которых может исчисляться тысячами). Утрата расселительный функции имаго также характерна для многих паразитических насекомых, к примеру, для веерокрылых.
У насекомых с полным превращением личинки совсем не похожи на взрослых особей. Таковы личинки бабочек, жуков, мух, ос, муравьев. У этих личинок отсутствуют сложные глаза, имеются только простые глазки, или органы зрения совсем отсутствуют; тело чаще всего червеобразное (гусеницы бабочек). Нередко отсутствуют усики, нет крыльев. Личинки насекомых с полным превращением несколько раз линяют, растут. Достигнув предельных размеров, личинка превращается в куколку – это еще одна стадия развития, обычно неподвижная, промежуточная между личинкой и взрослым насекомым.
Таким образом, насекомые с полным превращением проходят в своем развитии четыре стадии: яйцо -> личинка -> куколка -> взрослоенасекомое (рис. 103).
У насекомых с полным превращением личинки часто обитают совсем в других местах и питаются иной пищей, чем взрослые животные. Так, гусеницы (личинки бабочек) питаются зелеными частями растений, ротовой аппарат у них грызущий. Взрослые бабочки питаются нектаром цветков, и ротовой аппарат у них сосущий. Мошки сосут кровь млекопитающих, а их личинки живут в проточной воде рек и улавливают сносимые течением мелкие органические частички. Различие в местах обитания и в питании насекомых на разных стадиях развития с полным превращением исключает конкуренцию между личинками и взрослыми одних и тех же видов.
Большинству видов насекомых свойственно развитие с полным превращением.
Бабочки, или Чешуекрылые (рис. 104, А). Насекомые этого отряда названы так потому, что у них на крыльях находятся очень мелкие хитиновые чешуйки. Они разнообразно окрашены и сильно преломляют падающий свет. Поэтому крылья бабочек имеют причудливые и яркие расцветки. Окраска крыльев бабочек помогает им узнавать друг друга, маскирует в траве и на коре деревьев или предупреждает врагов, что бабочка несъедобна. Ротовой аппарат у бабочек сосущий – это свернутый в спираль хоботок. Питаются бабочки нектаром цветков. При окукливании гусеницы некоторых бабочек выделяют шелковые нити. Нити тутового и дубового шелкопрядов человек использует для получения шелковых тканей.
Жуки, или Жесткокрылые (рис. 104, Б). У представителей этого отряда плотные жесткие надкрылья, прикрывающие вторую пару кожистых крыльев, при помощи которых они летают. Ротовой аппарат грызущий. Среди жуков много растительноядных. Есть и хищники, охотящиеся на других насекомых, и падалееды. Жуки живут в наземно-воздушной среде (на растениях, поверхности земли, в почве) и в воде. Личинки жуков бывают и очень подвижными хищниками, живущими открыто, и малоподвижными, похожими на червей, живущими в укрытиях и питающимися растениями, грибами, иногда разлагающимися остатками организмов.
Двукрылые (рис. 104, В). Эти насекомые имеют только одну пару крыльев. Вторая пара сильно редуцирована и служит для стабилизации полета. К этому отряду относятся комары и мухи. Некоторые двукрылые обладают лижущим ротовым аппаратом, у других аппарат колюще-сосущий. Среди двукрылых есть питающиеся пыльцой и нектаром цветков (мухи-сирфиды), хищники (ктыри) и кровососы (комары, мокрецы, мошки, слепни). Их личинки обитают в разлагающихся остатках выгребных ям, компостов (комнатные мухи), в воде (комары и мошки) или ведут бродячий образ жизни и охотятся на мелких насекомых.
Перепончатокрылые (рис. 104, Г). Отряд включает таких хорошо известных насекомых, как шмели, осы, пчелы, муравьи. У представителей этого отряда имеются две пары перепончатых крыльев, но у некоторых крылья отсутствуют. К этому же отряду относятся пилильщики. Их называют так за то, что у самок имеется зазубренный яйцеклад, напоминающий пилу. Этим яйцекладом самки надсекают листья и стебли растений, а потом откладывают туда яйца. Личинки пилильщиков похожи на гусениц бабочек. К перепончатокрылым относятся и наездники. Их самки при помощи длинного яйцеклада прокалывают покровы гусениц и откладывают в них яйца. Вышедшие из яиц личинки поедают гусениц.
| Среди насекомых существуют группы, развивающиеся с неполным превращением (вышедшая из яйца личинка похожа на взрослое насекомое) и с полным превращением (червеобразная личинка превращается в куколку, из которой и выходит взрослое насекомое). |
Пчелы и муравьи – общественные насекомые.
Полезные насекомые. Охрана насекомых
Большинство насекомых ведет одиночный образ жизни. Однако есть и общественные насекомые. К ним относятся термиты, шмели, осы, пчелы, муравьи. Сообщество этих насекомых представляет собой одну большую разросшуюся семью. Общественные насекомые делятся пищей друг с другом, совместно ухаживают за личинками, охраняют гнездо.
Пчелы. К общественным насекомым относится медоносная пчела. Крупная семья пчел насчитывает до 100 тыс. особей, которые живут в улье (рис. 106, А). В улье большинство насекомых – рабочие пчелы. Это бесплодные самки, у которых видоизмененный яйцеклад служит жалом. Они чистят улей, собирают нектар, ухаживают за маткой и личинками, охраняют улей от врагов. Живут они один теплый сезон (около года). В пчелиной семье главная пчела – матка, которая откладывает яйца – до 2000 в сутки. Матка крупнее рабочих пчел. Живет она около пяти лет. Весной, в мае – июне, в пчелиной семье из куколок появляются новая матка и несколько десятков самцов, которых называют трутнями: никакого участия в работе они не принимают, а основная их задача – оплодотворение матки. Осенью рабочие пчелы изгоняют оставшихся трутней из улья, и они погибают.
Вся забота об улье лежит на рабочих пчелах: взрослея, каждая рабочая пчела меняет несколько "профессий". Она строит соты, чистит ячейки, кормит личинок, принимает корм у прилетающих пчел и распределяет его в улье, вентилирует улей, охраняет его и, наконец, начинает вылетать из улья за нектаром. Пчелы общаются друг с другом так же, как и муравьи, – при помощи прикосновений и выделяемых веществ.
Однако только у пчел имеется "язык танца". При помощи особых телодвижений и перемещений одна пчела может сообщить другим, где находятся богатые нектаром цветущие растения (рис. 106, Б). Пчела-разведчица "танцует" в улье на сотах.
Сложное поведение общественных насекомых называется инстинктивным, потому что инстинкт – совокупность врожденных моментов поведения, закрепленных наследственно и свойственных определенному виду животных. Поведение пчел, муравьев и некоторых других животных настолько удивительно и сложно, что наводит многих людей на мысль, что оно разумно. Однако эти действия животных инстинктивны, бессознательны.
Существует немало полезных для человека насекомых. Благодаря этим насекомым человек получает воск, шелк, мед, различные лекарственные препараты (прополис, пчелиный яд, пчелиное молочко), лаки, краски.
Насекомое, которое издавна разводит человек, – это медоносная пчела. Она распространена по всему земному шару. На нижней стороне брюшка рабочей пчелы находятся особые железы, которые выделяют воск. Из него пчелы благодаря сложным инстинктам строят соты. На задних ногах пчел имеются участки, окруженные длинными хитиновыми волосками, – корзиночки. Пчелы ползают по цветкам, и пыльца попадает на волоски тела насекомого. Потом пчела счищает пыльцу в корзиночку с помощью специальных щеточек на лапках ног. Вскоре там образуется комочек пыльцы – обножка, которую пчела переносит в улей. Перга – пропитанная медом пыльца – служит запасом белкового корма пчелиной семьи.
У рабочих пчел имеется своеобразное расширение пищевода – медовыйзобик. Из собранного с цветков нектара, который прошел через медовый зобик, образуется основной запас пищи пчелиной семьи – мед. Медом наполняются ячейки, которые пчелы закрывают тонким восковым слоем. За год от одной пчелиной семьи можно получить до 100 кг меда.
Существует единственное полностью одомашненное насекомое, не встречающееся в природе в диком состоянии, – тутовый шелкопряд (рис. 107); самки этого вида даже "разучились" летать. Взрослое насекомое – толстая бабочка с беловатыми крыльями размахом до 6 см. Гусеницы этого шелкопряда едят только листья шелковицы, или тутового дерева.
Ученые предполагают, что в диком состоянии предок тутового шелкопряда обитал в предгорьях Гималаев. Бабочка была одомашнена в Китае около 3 тыс. лет до н. э. В наше время это насекомое полностью одомашнено. Его разводят в Китае, Японии, странах Индокитая, в Южной Европе, Южной Америке, Средней Азии и на Кавказе – там, где может произрастать дерево шелковица. Существует несколько десятков пород тутового шелкопряда, различающихся по длине, прочности и окраске производимой ими шелковой нити.
Самки тутового шелкопряда откладывают яйца (каждая самка – до 600 яиц), которые называются греной. Из них появляются гусеницы. Этих гусениц в специальных помещениях на кормовых этажерках выкармливают листьями шелковицы. При окукливании каждая гусеница в течение трех суток вьет кокон из очень тонкой нити, длина которой достигает 1500 м.
Шелковая нить выделяется особой шелкоотделительной железой шелкопряда, расположенной на нижней губе гусеницы.
Готовые коконы шелководы собирают, обрабатывают горячим паром, а потом специальными машинами разматывают шелковые нити. Часть коконов оставляют для выведения бабочек – производителей грены.
Шелк используется не только в легкой промышленности для получения тканей, но и в медицине (из него делают нити для сшивания ран), и в авиации.
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
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.
Читайте также: