Использование разнообразной пищи у насекомых органы. Класс Насекомые

Общая характеристика класса. Это самый многочисленный класс, включающий более 1 млн. видов. По своему происхождению — это группа настоящих наземных животных. Насекомые заселили самые различные наземные местообитания, почву, пресные водоемы, прибрежье морей. Большое разнообразие местообитаний в наземной среде способствовало видообразованию и широкому расселению этой многочисленной группы членистоногих.

Брюшной отдел у разных групп насекомых состоит из неодинакового количества сегментов (большей частью их 9-10) и лишен настоящих конечностей.

Кожные покровы насекомых устроены сходно с таковыми паукообразных. В коже расположены различные красящие вещества, определяющие окраску насекомых. Окраска может быть покровительственной, предупреждающей. Имеющиеся на поверхности хитиновой кутикулы многочисленные волоски выполняют функцию осязания. Покровы обильно снабжены различными железами — восковыми, пахучими, прядильными, ядовитыми и т. д., выделения которых играют важную роль в жизни насекомых.

Поперечно-полосатая мускулатура особого развития достигает в грудном отделе, обеспечивая быстрые движения крыльев (от пяти до тысячи взмахов в секунду) и конечностей.

Как и у других членистоногих, пищеварительная система насекомых состоит из трех отделов. Строение переднего отдела кишечника модифицируется в зависимости от пищевой специализации насекомых. У насекомых, питающихся твердой пищей, имеется мускульный желудок (рис. 11.14). У питающихся жидкой пищей ротовая полость превращена в систему каналов, а желудок сосательного типа. Слюнные железы могут быть преобразованы в прядильные (гусеницы бабочек) или содержать антикоагулянты крови (у кровососущих форм). В заднем отделе кишечника большинства насекомых расположены специальные железы, предназначенные для всасывания воды из непереваренных остатков пищи.

Кроме мальпигиевых сосудов (от 2 до 200), органом выделения служит и жировое тело, основная функция которого — запасание питательных веществ, необходимых для развития яиц во время зимовки. Конечным продуктом азотистого обмена насекомых является мочевая кислота, выделяемая в форме кристаллов, что связано с необходимостью сохранения воды в их геле.

Дыхание насекомых осуществляется исключительно с помощью сильно разветвленной системы трахей. Отверстия дыхалец расположены на боковых поверхностях груди и брюшка. Дыхальца снабжены специальными клапанами, регулирующими поступление в них воздуха, движение которого происходит при помощи сокращений брюшка. Живущие в воде насекомые — водяные мухи и клопы — вынуждены периодически подниматься на поверхность воды для запасания воздуха.

Рис. 11.14. Схема строения органов таракана: 1 — пищевод; 2 — зоб; 3 — мускулистый желудок; 4 — средняя кишка; 5 —выделительные трубки; б — боковые трахеи; 7 — брюшная нервная цепочка.

Кровеносная система насекомых в связи с особенностями строения органов дыхания развита слабо и не имеет принципиальных отличий от таковой других членистоногих (рис. 11.15). Кровь бесцветная или желтоватая, редко красная, что зависит от растворенного в ней гемоглобина (например, у личинок комара-мотыля).

Нервная система, как и у других членистоногих, построена по типу окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки. Надглоточный ганглий достигает высокого уровня развития, особенно у общественных насекомых (пчел, муравьев, термитов), преобразуясь в «головной мозг» с тремя отделами: передним, средним и задним. Он иннервирует глаза и усики. Поведение общественных насекомых сложное.

Органы чувств насекомых хорошо развиты. Органы зрения взрослой особи представлены фасеточными глазами, к которым иногда добавляются и простые глазки, расположенные на лбу и темени.

Некоторые насекомые обладают цветовым зрением (бабочки, пчелы). Своеобразно устроены органы равновесия и слуха. Насекомые имеют острое обоняние, позволяющее им отыскивать пишу и половых партнеров. Органы осязания располагаются чаще всего на усиках, а органы вкуса — на ротовых конечностях. Высокоразвитая нервная система и совершенные органы чувств определяют сложное поведение насекомых, особенно общественных. Оно определяется инстинктами, которые представляют собой врожденные комплексы реакций.

Рис 11 .15 . Кровеносная система насекомого: 1 — аорта; 2 — крыловидные мышцы; 3 — спинной сосуд — «сердце».

Типы развития насекомых. Насекомые раздельнополые, большинство из них с хорошо выраженным половым диморфизмом. Половые железы парные, у самцов нередко имеется совокупительный орган. Яйца богаты желтком и откладываются во внешнюю среду. После выхода из яйца развитие организма насекомого происходит с неполным или полным превращением (метаморфозом).

У насекомых с неполным превращением из яиц вылупляются личинки, похожие по внешнему виду на взрослое насекомое, но отличающееся от него меньшими размерами и недоразвитыми крыльями и половой системой. С каждой линькой они становятся все больше похожими на взрослую форму. Напротив, у насекомых с полным превращением развитие идет с последовательной сменой форм, совершенно непохожих одна на другую. Из яйца вылупляется червеобразная личинка (у бабочки она называется гусеницей), которая ползает, много ест, несколько раз линяет и с каждой линькой становится крупнее. В результате последней личиночной линьки образуется куколка, которая не двигается и не питается. Куколки разных отрядов насекомых с полным превращением имеют различное строение, но общим для них является разрушение анатомических структур личинки и использование этого материала для построения органов взрослого насекомого. Регуляция всех стадий метаморфоза происходит при участии специальных гормонов.

У насекомых с полным превращением личинка (гусеница) и взрослая особь различаются не только внешним видом, но и способом и объектами питания. Так, гусеница бабочки капустницы питается листьями, взрослая бабочка сосет цветочный нектар. Кроме того, личинки и взрослые насекомые заселяют разные места обитания. Например, личинка комара живет в пресных водоемах и питается водорослями и простейшими, а взрослый комар (самка) обитает в наземных условиях и сосет кровь человека и других млекопитающих. Благодаря таким различиям в источниках пищи и местах обитания ослабляется внутривидовая конкуренция, что способствует процветанию насекомых.

Отряды насекомых. Класс Насекомые включает большое количество отрядов. Основой их выделения служит строение крыльев, ротового аппарата и тип развития. Характеристика основных отрядов представлена в табл. 11.1.

Табл. 11.1. Основные отряды насекомых.

Отряд и его представители	Характерные признаки	Значение
1	2	3
Насекомые с неполным превращением
Стрекозы (большое коромысло, красотки, стрелки и др.)	Две пары крыльев (одинаковые у подотряда равнокрылых инесколько различные у представителей подотряда разнокрылых) с мелкой сетью жилок. Большие, сходящиеся на темени сложные глаза. Грызущий ротовой аппарат.	Являясь прожорливыми хищниками, уничтожают большое количество насекомых-вредителей.
Прямокрылые (кузнечики, сверчки, саранча, медведки)	Передние крылья жесткие с почти параллельными продольными жилками. Задние крылья более широкие с радиально-расходящимися продольными жилками. Грызущий ротовой аппарат.	Большинство представителей отряда — вредители растений. Саранча, поедая листья и стебли, вредит посевам. Кузнечики приносят вред садам и виноградникам. Медведки, роясь в почве, повреждают корнирастений.
Полужесткокрылые, или Клопы (клопы-черепашки, постельный клоп, водомерки и др.)	Половина каждого надкрылья от его основания жесткая и состоит из толстого слоя хитина, а другая половина более тонкая, перепончатая. У некоторых клопов (постельный и др,) крылья редуцированы. Ротовой аппарат колюще-сосущего типа. Многие виды имеют пахучую железу, поэтому у них неприятный запах.
Насекомые с полным превращением
Жесткокрылые, или Жуки (майские жуки, жуки-щелкуны, жуки-долгоносики, хлебный жук [кузька], листоеды [колорадский жук], жуки-короеды, жуки-плавунцы, жужелицы, божьи коровки, жуки-навозники и др.)	Первая пара крыльев — жесткие надкрылья — прикрывает вторую пару перепончатых крыльев. Ротовой аппарат грызущий.	Многие из жуков вредят растениям, майские жуки поедают листья, а их личинки — корни деревьев. Личинок жуков-щелкунов называют проволочными червями. Они питаются подземными частями картофеля, злаков. Колорадский жук и его личинки поедают листья картофеля. Личинки долгоносика — яблонного цветоеда — уничтожают завязи цветка, а личинки свекловидного долгоносика — корни свеклы. Среди жуков есть и полезные. Это хищные жуки (жужелицы и красотелы), охотящиеся за гусеницами шелкопрядов. Божьи коровки и их личинки питаются тлями. Жуки-навозники и их личинки, поедая навоз, являются своеобразными санитарами.
Чешуекрылые, или Бабочки (капустная белянка, боярышница, яблонная моль, плодожорка, комнатная моль, шелкопряды)	Две пары очень больших по сравнению с телом насекомого крыльев, окрашенных в различные цвета. Окраска крыльев зависит от окраски и расположения чешуек. Жилки на крыльях расположены продольно. За исключением некоторых молей, бабочки имеют сосущий ротовой аппарат.	Личинки бабочек, поедая надземные части растений, приносят вред. Личинки капустной белянки поедают листья капусты и других крестоцветных. Личинки боярьппницы, яблонной моли и плодожорки наносят вред плодовым деревьям. Личинки комнатной моли питаются шерстью тканей или мехов и повреждают одежду, ковры, обивку мебели. Личинки соснового шелкопряда, поедая хвою, вредят сосновым лесам; личинки кольчатого шелкопряда повреждают плодовые сады. Принося вред на личиночной стадии, взрослые бабочки, производя опыление растений, приносят пользу. Польза бабочек и в том, что они являются пищей для птиц. Среди бабочек есть и одомашненные формы. Это дубовый и тутовый шелкопряды. Их гусеницы имеют сильно развитые шелкоотделительные железы, выделяющие шелковую нить. Этой нитью гусеница окутывает себя перед окукливанием. Шелковистый кокон служит защитой куколки от неблагоприятных условий, а для человека — сырьем для получения шелка.
Перепончатокрылые (наездники, пилильщики, пчелы, осы, шмели, муравьи и др.)	Задние крылья всегда меньше передних. Обе пары прозрачные со сравнительно редкими продольными и поперечными жилками. Ротовой аппарат у большинства видов грызущий, а у жалоносных (пчелы) — грызуще-сосущего типа. Пчелы, осы, некоторые муравьи имеют жало, представляющее измененный яйцеклад. Образжизни различен. Одни (наездники, пилильщики, некоторые осы) живут в одиночку, другие (пчелы, муравьи, некоторые осы) — большими семьями и являются общественными насекомыми. Между особями Внутри семьи наблюдается разделение труда.	Велико значение перепончатокрылых как опылителей растений. Пчела медоносная образует воск, пчелиный яд, пчелиное молочко, используемые в медицине и парфюмерии. Полезен и пчелиный мед. Большую пользу приносят наездники. Откладывая яйца в тело личинок и яйца многих вредных насекомых, они помогают человеку в борьбе с ними. Полезны в этом отношении и осы: запасая пищу своим личинкам, они перед откладыванием яиц парализуют и затаскивают в норы гусениц многих вредных насекомых. Есть среди перепончатокрылых и вредители. Самки пилильщиков имеют пилообразный яйцеклад, которым пропиливают яйца растении для откладывания яиц. Вышедшие из яиц личинки поедают листья растений.
Двукрылые (мухи, оводы, слепни, комары, мошки, москиты и др.)	Задняя пара крыльев редуцирована. Их осатки превратились в жужжальце. Передняя пара крыльев у основания сильно сужена. Ротовые органы лижущего (у мухи) и колюще-сосущего (у комара) типа.

Роль насекомых в природе, их практическое значение. Насекомые при их разнообразии и огромной численности играют важную роль в природе и жизни человека. Они являются опылителями растений, истребляют вредных представителей этого класса и выполняют роль санитаров. Некоторых полезных насекомых — пчел, шелкопрядов — человек одомашнил. Вместе с тем велик и вред, наносимый насекомыми. В зависимости от объекта нападения вредных насекомых делят на несколько групп: вредители поля, сада, огорода, амбарные вредители, переносчики болезней.

В целях защиты растений от насекомых используют разные способы борьбы с ними. Широко применяется сбор насекомых с помощью ловчих канав, колец, бредней, насекомоуловителей (механический способ) и др. Кроме того, борьба ведется и химическим методом, при котором на насекомых воздействуют ядами. Но использование химических веществ приводит к отравлению почвы, воды, уничтожению наряду с вредными и полезных насекомых. Поэтому в последнее время признание получил биологический способ борьбы, при котором человек использует естественных врагов насекомых: насекомоядных птиц, насекомых-хищников (жужелиц, божьих коровок и др.). Искусственно разводят наездника-трихограмму для борьбы с яблонной плодожоркой.

Систематическое положение класса, деление на отряды и семейства.

Насекомые - высшие беспозвоночные.

Класс насчитывает более 1 млн. видов.

Среда обитания : почва, воздушно-наземная, организмы других живых существ

Тело разделено на отделы : голова, грудь, брюшко.

Грудной отдел состоит из трёх сегментов; каждый несёт одну пару ног. Следовательно, для насекомых характерно наличие 3 пар конечностей. Второй и третий сегменты, кроме того, могут нести по паре крыльев. У некоторых насекомых обе пары крыльев хорошо развиты, но известны и бескрылые насекомые. Брюшко состоит из 6 - 12 сегментов. Тип сложно устроенного ротового аппарата насекомых определяется способом питания и может быть грызущий (жуки), сосущий (бабочки), колюще - сосущий (вши), лижущий (мухи).

Покровы тела и мышечная система : имеют хитинизированный покров, под которым залегает однослойный гиподермальный эпителий. Кожа богата разнообразными железами: пахучими, восковыми, линочными и т.д. Мышцы поперечно-полосатые.

Пищеварительная система : рот, глотка, пищевод, зоб, желудок, средняя кишка, задняя кишка заканчивается анусом. Имеются слюнные железы и железа выполняющая функции печени и поджелудочной железы. Переваривание и всасывание пищи происходит в средней кишке.

Органы дыхания : трахеи.

Органы выделения : мальпигиевы сосуды и жировое тело.

Органы кровообращения : кровеносная система незамкнутая, трубчатое сердце и аорта расположены на спинной стороне. В связи с тем, что имеется разветвленная сеть трахей, кровеносная система развита слабо и лишена функции переносчика кислорода . По сосудам циркулирует гемолимфа .

Нервная система : брюшная нервная цепочка с сильно выраженной тенденцией к концентрации ганглиев в головном отделе, так надглоточный ганглий преобразован в «головной мозг», имеющий три отдела (передний, средний, задний). Имеются органы чувств: глаза (фасеточные, но могут быть и простые), равновесия, вкуса, осязания и обоняния, у некоторых - слуха.

Половая система : насекомые раздельнополые, часто выражен половой диморфизм . Гонады парные (у самок яичники, у самцов семенники). Размножение половое: с оплодотворением или партеногенетическое. Развитие не прямое: с полным метаморфозом (стадии: яйцо - личинка - куколка - имаго) или неполным метаморфозом (стадии: яйцо - личинка - имаго).

Практическое значение насекомых очень велико : опылители цветковых растений, участвуют в процессах почвообразования и т.д.

Среди насекомых, имеющих медицинское значение, выделяют следующие группы:

Класс Насекомые делится на большое число отрядов.

Распространение : повсеместное

Морфология: Тело его сплюснуто в дорсальном направлении и покрыто сильно растяжимым хитиновым покровом. Крылья полностью редуцированы. На человека клопы нападают ночью, а день проводят в укрытиях - в мебели, за обоями. Слюна постельного клопа содержит ядовитый секрет, поэтому его укусы болезненны, перенос постельным клопом возбудителей каких либо инфекционных болезней не доказан.

Медицинское и эпидемиологическое значение:

Местно при укусе: гиперемия , отек, зуд, волдыри. Поглощают за 1 раз до 7 мл крови. На человека способны также нападать клопы, живущие на птицах, млекопитающих - возможно при этом передаются вирусы, вызывающие орнитозы . В тропических странах клопы могут передавать трипаносом и ряд других возбудителей заболеваний.

Профилактика : санитарная обработка жилищ.

Материал из сайт. Энциклопедия пчеловодства

Насеко́мые - класс беспозвоночных членистоногих животных , возникший около 410 миллионов лет назад. Согласно традиционной классификации, вместе с многоножками относятся к подтипу трахейнодышащих . Название класса происходит от глагола «сечь» (насекать) и представляет собой кальку с французского «insecte » (латинского insectum , ср. греческое ἔντομον с тем же значением), означающего «животное с насечками». Тело насекомых покрыто хитинизированной кутикулой , образующей экзоскелет , и состоит из трёх отделов: головы, груди и брюшка. Во многих группах насекомых второй и третий сегменты груди несут по паре крыльев. Ног три пары, и они крепятся на грудном отделе. Размеры тела насекомых от 0,2 миллиметров до 30 сантиметров и более.

Наука, изучающая насекомых, называется энтомологией .

Систематика

Латинское название Insecta имеет формальное авторство Карла Линнея в силу правил Международного кодекса зоологической номенклатуры , согласно которому дата выхода 10-го издания линнеевской «Системы природы » () является исходной датой приоритета для всех названий зоологических таксонов. Применительно к типифицированным названиям видов, родов, семейств и промежуточных между ними действуют правила Международного кодекса зоологической номенклатуры, но на такие нетипифицированные названия, как Insecta , они не распространяются. В результате этого в научной литературе использовали название «Insecta» для самых разных таксонов. Исходно, со времён Аристотеля , это название относилось к наземным членистоногим (шестиногим , паукообразным и другим), но не к ракообразным . Линней поместил ракообразных в класс Insecta , так что Insecta по Линнею приблизительно соответствует нынешнему таксону Arthropoda (членистоногие). Ж. Б. Ламарк относил к классу Insecta некоторых крылатых насекомых. Прочие авторы использовали название «Insecta» в том или ином значении, промежуточном между линнеевским и ламарковским. Наиболее традиционным является использование название «Insecta» (Уильям Элфорд Лич , 1815) - в значении шестиногие ; но и в современной научной литературе название «Insecta» употребляют не менее чем в трёх или четырёх разных значениях. Термин Hexapoda используется как ещё одно обозначение Insecta , особенно в тех случаях, когда примитивные бескрылые насекомые (Apterygota ) не рассматриваются как истинные насекомые. В старой мировой и русской литературе «насекомыми» чаще всего называют группу в широком объёме, включающую первичнобескрылых насекомых и всех Pterygota (иногда используют и название Hexapoda ). В современном понимании класс Insecta принимается в более узком объёме. Двухвостки , коллемболы и бессяжковые учёными либо противопоставляются насекомым, образуя отдельный класс Entognatha , либо считаются самостоятельными классами.

Число видов

По состоянию на август 2013 года учёными описан 1070781 биологический вид насекомых, включая 17 203 ископаемых вида. Оценка истинного общего числа видов насекомых находится в промежутке примерно от 2 до около 8 миллионов единиц. Ежегодно описывается не менее 7000-7500 новых для науки видов насекомых. Среди четырёх десятков современных и вымерших отрядов выделяются 5 крупнейших: жесткокрылые (392 415 видов), двукрылые (160 591), чешуекрылые (158 570), перепончатокрылые (155 517) и полужесткокрылые (104 165).

Внешнее строение

Тело насекомых подразделяется на три сегментированных отдела: голова, грудь и брюшко . Каждый сегмент подразделяется на четыре части - верхнее полукольцо называется тергит , нижнее полукольцо называется стернит , боковые стенки - плейриты . При обозначении взаимного расположения частей тела и органов термином «дорсальный» (dorsalis ) обозначают верхнюю сторону тела, а «вентральный» (ventralis ) - нижнюю сторону. Выделяют также мезосому (у муравьёв из трёх грудных сегментов и первого абдоминального сегмента проподеума) и метасому (стебелёк и брюшко).

Отличительной чертой насекомых является наличие у них хитинового экзоскелета , представляющего собой наружный покров тела и конечностей. Покрывающее тело кутикула образует плотный наружный экзоскелет, но в ряде случаев она мягкая и тонкая. Твёрдый наружный скелет создаёт ряд преимуществ: защищает тело от механических воздействий, высыхания и прочего и увеличивает сопротивление деформации. Имеет он и ряд недостатков (например, большие энергозатраты, связанные с линькой). Экзоскелет подразделён на отдельные щитки - склериты (sclerites ), соединённые более тонкими участками кутикулы. Поверхность покровов обычно несёт разного рода выросты, складки, шипы, чешуйки, щетинки, мелкие волоски - хетоиды . К кутикуле относят также подвижные кожные волоски - хеты .

Окраска тела и его частей у насекомых очень разнообразна. Различают структурную и пигментную окраску. Структурная связана с некоторыми специфическими особенностями поверхностной структуры кутикулы (микроскопическими рёбрышками, пластинками, чешуйками и т. п.), которые создают эффекты интерференции , дифракции и дисперсии света - металлически блестящие оттенки. Пигментная окраска обусловлена пигментами , которые часто содержатся в кутикуле, реже в клетках гиподермы или жирового тела . У многих насекомых наблюдается сочетание этих двух типов окраски. Большинство видов насекомых имеют весьма яркие рисунки на различных частях своего тела. Преимущественно ярко окрашены насекомые с дневной активностью, приуроченные к растительным субстратам. Для многих видов, перемещающихся по поверхности почвы или обладающих ночной активностью, характерна однотонная и преимущественно тёмная окраска тела. Окраска может быть одноцветной либо состоящей из комбинации нескольких цветов, преимущественно двух - трёх, реже - большего числа цветов. На общем фоне могут иметься пятна, полосы или любой другой рисунок.

Дыхательная система

Органы чувств

Насекомые, как и другие многоклеточные организмы, имеют множество различных рецепторов , или сенсилл , чувствительных к определённым раздражителям. Рецепторы насекомых очень разнообразны. У насекомых есть механорецепторы (слуховые рецепторы, проприоцепторы), фоторецепторы, терморецепторы, хеморецепторы. С их помощью насекомые улавливают энергию излучений в виде тепла и света, механические вибрации, включая широкий диапазон звуков, механическое давление, силу тяжести, концентрацию в воздухе водяных паров и летучих веществ, а также множество других факторов. Насекомые обладают развитым чувством обоняния и вкуса. Механорецепторами являются трихоидные сенсиллы, которые воспринимают тактильные стимулы. Некоторые сенсиллы могут улавливать малейшие колебания воздуха вокруг насекомого, а другие - сигнализируют о положении частей тела относительно друг друга. Воздушные рецепторы воспринимают скорость и направление потоков воздуха поблизости от насекомого и регулируют скорость полёта.

Зрение

Цветовое зрение насекомых может быть дихроматическим (муравьи, жуки-бронзовки) или трихроматическим (пчелиные и некоторые бабочки). Как минимум один вид бабочек обладает тетрахроматическим зрением . Существуют насекомые, которые способны различать цвета только одной (верхней или нижней) половинкой фасеточного глаза (четырёхпятнистая стрекоза). Для некоторых насекомых видимая часть спектра сдвинута в коротковолновую сторону. Например, пчёлы и муравьи не видят красного цвета (650-700 нм), но различают часть ультрафиолетового спектра (300-400 нм). Пчёлы и другие насекомые-опылители могут увидеть на цветках ультрафиолетовые рисунки, скрытые от зрения человека.

Слух

Восприятие звуков, передающихся через твёрдый субстрат, осуществляется у насекомых виброрецепторами, находящимися в голенях ног вблизи их сочленения с бедром. Многие насекомые обладают высокой чувствительностью к сотрясениям субстрата, на котором они находятся. Восприятие звуков через воздух или воду осуществляется фонорецепторами. Двукрылые воспринимают звуки при помощи джонстоновых органов . Наиболее сложными слуховыми органами насекомых являются тимпанальные органы . Количество сенсилл, входящих в состав одного тимпанального органа, варьирует от 3 (некоторые бабочки) до 70 (саранчовые) и даже до 1500 (у певчих цикад).

Многие насекомые являются эктотермами (животные, для которых источником тепла является окружающая среда), другие же могут быть эндотермами (самостоятельно производить тепло внутри своего тела биохимическими процессами). Эндотермических насекомых корректней описать как гетеротермов, потому что они не являются целиком эндотермичными. Когда тепло производится, различные части тела насекомых могут иметь разную температуру, например, ночные бабочки производят для полёта тепло в груди, но их брюшко при этом относительно не нагревается.

Особенности поведения

Внутривидовая коммуникация

Контактные сигналы

Пчёлы-разведчицы могут сообщать членам своей семьи с помощью особого танца путь к найденному источнику корма. Танцуют пчелы в темноте, внутри улья. Расшифровкой языка танцев пчёл занимался Карл фон Фриш , получивший в 1973 году за свои работы в этой области Нобелевскую премию. Важную роль играют контактные сигналы (касание антеннами) во время трофаллаксиса .

Феромоны

Феромоны используются насекомыми для самых разнообразных целей. Они вызывают ответную реакцию у особей того же вида. Выделяют две функциональные группы феромонов: релизеры и праймеры. Феромоны-релизеры вызывают немедленную поведенческую реакцию. Они широко распространены у насекомых, опосредуют половое поведение, образование скоплений, распределение особей в пространстве при высокой плотности популяции одного вида. Самыми важными являются половые феромоны, облегчающие встречу самцов и самок. Феромоны-праймеры вызывают медленные реакции и, способствуя физиологическим изменениям, либо тормозят, либо возбуждают поведенческие реакции.

Ориентация в пространстве

Важнейшим средством ориентации многих насекомых служат зрительные, звуковые стимулы и запахи. Медоносные пчёлы используют ориентацию по Солнцу для указания другим особям своего улья направления к источнику нектара (круговой и виляющий танцы пчёл). Обладая возможностью ориентироваться по плоскости поляризации света , насекомые могут определить положение Солнца и в облачную погоду. Пчёлы и осы ориентируются, запоминая расположение своего гнезда относительно окружающих его предметов (деревья, кустарники, камни и пр.). Перед тем как улететь, многие одиночные осы кружатся над гнездом, запоминая основные вехи на пути к нему. В случае пчёл, если передвинуть улей в сторону на расстояние меньше одного метра, то возвращающиеся со взятком пчёлы ищут его на прежнем месте и не сразу находят его на новом.

Экология

Взаимоотношения с другими организмами

В ходе длительной эволюции у насекомых образовались многообразные

Насекомые - класс беспозвоночных членистоногих животных.

Внешнее строение.

Тело насекомого состоит из трех частей: голова, грудь и брюшко . Покровы представлены хитиновой кутикулой, гиподермой и базальной мембраной. Окраска покровов насекомых обуславливается пигментами, содержащимися в кутикуле или гиподерме.

На голове из пяти слившихся сегментов два усика, глаза и органы рта. Строение глаз сложное – фасеточное. У некоторых видов насекомых еще имеется 1 – 3 простых глаза, которые находятся между сложных глаз. Усики (антенны) являются органами обоняния. Ротовой аппарат : верхняя губа (лабрум), верхние челюсти (мандибулы), нижние челюсти (максиллы), нижняя губа (лабиум). К ротовому аппарату относится язык (гипофаринкс). Ротовой аппарат может быть: грызущий, колюще-сосущий, сосущий и лижущий. Первичный тип – грызущий.

Грудь состоит из трех сегментов: переднегрудь, среднегрудь и заднегрудь. От неё отходят три пары ног, две пары крыльев . Конечности могут быть: хватательными, копательными, плавательными, прыгательными и собирательными. Конечности членистые. Основной членик ноги называется тазик, за ним следуют вертлуг, бедро, голень и лапка. Крылья (2 пары) находятся на задней стороне груди. Под жесткими надкрыльями находятся перепончатые крылья. Крылья представляют собой выпячивания стенок тела. Крыло состоит из двух складок кожи, покрытых кутикулой, и полости между ними.

Брюшко состоит из нескольких сегментов, по его бокам находятся дыхальца. Число сегментов брюшка варьирует от 11 до 4. На брюшке у низших насекомых имеются парные конечности, у высших насекомых они видоизменяются в яйцеклад.

Внутреннее строение.

Пищеварительная система состоит из кишечного тракта. Сама система начинается от ротового аппарата и слюнных желез. Затем следует передняя кишка, которая состоит из глотки, пищевода и жевательного желудка. В средней кишке происходит переваривание и всасывание питательных веществ. Здесь пища распадается на простые органические соединения. Задняя кишка делится на тонкую кишку (происходит распад глюкозы) и прямую кишку (происходит всасывание воды и образование экскрементов).

Кровеносная система у насекомых кровеносная система незамкнутая. Сердце имеет вид длинной трубки, туда из полости тела, через поры засасывается кровь. Дальше она поступает в аорту и вытекает в полость тела, принося питательные вещества.

Дыхательная система. Через дыхальца воздух поступает в трахеи. Трахеи – это тонкие трубки, которые ветвятся по всем органам насекомого. Через стенки трахей, находящихся в тканях, происходит газообмен.

Нервная система состоит из нервных узлов, которые делятся на: надглоточные, подглоточные и брюшные нервные цепочки. Надглоточный узел – мозг, который делится на три части – передний мозг (отвечает за глаза), средний мозг (отвечает за усики) и задний мозг (верхняя губа).

Выделительная система. Основные органы выделения – мальпигиевы сосуды (2 трубочки) в полости тела одним концом заканчиваются в полости тела и в них всасываются конечные продукты жизнедеятельности из крови; задняя кишка. Еще есть жировое тело, извлекающее из крови вредные вещества, но не выводит их из организма.

Органы чувств. Сложные глаза, органы осязания (усики), органы обоняния, органы вкуса. Многие насекомые способны издавать звуки и слышать их. Органы слуха и органы, издающие звуки, могут находиться на любом участке тела.

Размножение и развитие.

Размножение половым способом. Происходит внутреннее половое оплодотворение. Для ряда видов известен партеногенез (тли).

Насекомые – раздельнополые животные. У многих видов насекомых выражен половой диморфизм. У самцов в семенниках образуются сперматозоиды, у самок есть яичники с большим количеством яиц.

Развитие насекомых: яйцо – личинка – куколка – насекомое. Развитие делится на два периода – эмбриональное, включающее развитие зародыша в яйце, и постэмбриональное, которое начинается с момента выхода личинки из яйца и заканчивается смертью насекомого.

Конспект урока «Класс Насекомые» . Следующая тема:

1. Внешнее строение.

2. Внутреннее строение.

Известно около 1 млн видов. Места обитания разнообразны.

1. Внешнеестроение

Тело насекомых подразделяется на три тагмы: голову (cephalon) , грудь

(thorax) и брюшко (abdomen).

Голова

Состоит из акрона и 4 (по некоторым данным 5 или даже 6) сегментов. Она одета хитиновой капсулой, соединена подвижно с грудным отделом. Различают три типа постановки головы относительно тела: прогнатический, гипогнатический и опистогнатический. На головной капсуле выделяют несколько отделов. Переднюю лицевую часть занимает фронто-клипеальный отдел. Он состоит из лобного (frons) – фронтального склерита и наличника (clypeus) . К наличнику причленяется верхняя губа (labrum) . Второй отдел – теменной. Он состоит из двух теменных (vertex) склеритов и затылочного (occiput) . Затылок окружает затылочное отверстие. Боковые отделы расположены под сложными глазами и носят название щеки (genae) .

На голове располагаются глаза (сложные, иногда простые) и усики различного строения, а также ротовые аппараты. Ротовые органы у насекомых варьируются. Изменчивость в строении связана с разнообразием пищи, потребляемой этими животными. Исходным типом ротового аппарата является грызущий (ортоптероидный). Он встречается у насекомых многих отрядов (таракановые, прямокрылые, стрекозы, жуки и др.). В его состав входят следующие элементы: верхняя губа, мандибулы, максиллы, нижняя губа и гипофаринкс. Лакающий (пчелы, шмели) образован верхней губой, мандибулами, в максиллах развита и удлинена наружная жевательная лопасть (galea) , которая образует верхнюю и часть боковой поверхности хоботка, нижняя губа представлена удлиненным щупиком (palpi) , который образует нижнюю и часть боковой поверхности хоботка. Внутри хоботка размещается язычок, образованный внутренними (glossae) лопастями нижней губы. Сосущий ротовой аппарат (чешуекрылые) включает верхнюю губу, у немногих предста-

1. Внешнее строение

вителей (зубатые моли) мандибулы, нижнюю губу в виде небольшой площадки со щупиками, хоботок образован удлиненными наружными жевательными лопастями максилл. Колюще-сосущий ротовой аппарат (комары, клопы) в своем составе имеет весь набор ротовых конечностей, но они утратили исходную форму, большая часть превратилась в стилеты, служащие для прокалывания покровов животных и растений. Нижняя губа в этом аппарате выполняет функцию футляра. Лижущий (фильтрующий) ротовой аппарат характерен для мух, в нем хорошо развиты лабеллумы нижней губы, мандибулы и максиллы отсутствуют.

Грудной отдел

Образован 3 сегментами, с ним связаны локомоторные органы: ноги и крылья. Конечность насекомого состоит из тазика, вертлуга, голени, лапки, предлапки. Выделяют несколько типов конечностей. Крылья размещены на втором (среднегрудь) и третьем (заднегрудь) сегментах. Крыльев чаще 2 пары, реже (двукрылые, веерокрылые) 1 пара. Вторая в этом случае небольшого размера, превращена в жужжальца. Крылья – боковые складки покровов, произошли из паранотумов. Они двуслойные, в них проходят нервы, трахеи, гемолимфа. Различают следующие типы крыльев: сетчатые, перепончатые, жесткие (элитры), полужесткие (гемиэлитры). Крылья имеют систему жилок продольных и поперечных. Продольными жилками крыла являются: костальная (C) , субкостальная (Sc) , радиальные (R) , медиальные (M) , кубитальные (Cu) и анальные (A) жилки. В полете насекомые используют либо одну, либо обе пары крыльев. В зависимости от того, какая пара крыльев используется в полете, насекомых подразделяют на бимоторных, передне- и заднемоторных. Многие насекомые, будучи двукрылыми, летят на одной паре крыльев. Это явление названо диптеризацией полета.

Брюшной отдел

Сегментирован, с ним связана большая часть внутренних органов насекомого. Максимальное число сегментов в отделе 11, обычно их меньше. Брюшной сегмент образуют тергит, стернит и плейральные мембраны. Брюшко лишено настоящих конечностей, у некоторых насекомых имеются видоизмененные: церки, грифельки, яйцеклады, жало, прыгательная вилочка.

Покровы

Представлены кутикулой, гиподермой и базальной мембраной. Кутикула включает эпикутикулу и прокутикулу. Прокутикула состоит из двух

ЛЕКЦИЯ 19.ВНЕШНЕЕ И ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ НАСЕКОМЫХ

1. Внешнее строение

слоев: экзокутикулы и эндокутикулы. Твердый покров тела ограничивает рост насекомого. Для насекомых характерны линьки. Покровы несут придатки. Они делятся на структурные и скульптурные. С покровами связана окраска насекомого. Окраска делится на химическую (пигментную) и структурную (физическую). Значение окраски для насекомого прямое (влияние на внутренние процессы) и косвенное (воздействие на других животных). Типы окраски: криптическая – окраска позы покоя, предупреждающая, отпугивающая, мимикрия. Производными гиподермы являются железы восковые, пахучие, ядовитые, лаковые и другие.

2. Внутреннеестроение

Мышечная система

Характеризуется сложностью и высокой степенью дифференциации и специализации отдельных ее элементов. Количество мышечных пучков часто достигает 1,5–2 тысяч. По гистологическому строению почти все мышцы насекомых поперечнополосатые. Мышцы делятся на скелетные (соматические), обеспечивающие подвижность организма и отдельных его частей по отношению друг к другу, и висцеральные (внутренностные). Скелетные мышцы, как правило, прикрепляются к внутренним поверхностям кутикулярных склеритов. Выделяют четыре группы соматических мышц: головная, грудная, крыловая и брюшная. Наиболее сложно устроена крыловая группа, мышцы данной группы у перепончатокрылых, двукрылых насекомых и некоторых других способны к необычайной частоте сокращений (до 1000 раз в секунду), это так называемые асинхронные мышцы. Подобная частота сокращений связана с явлением умножения ответа на раздражение, когда на один нервный импульс мышца отвечает несколькими сокращениями. Висцеральные мышцы связаны с внутренними органами.

Жировое тело

Представляет собой рыхлую ткань, пронизанную трахеями. Цвет изменчив. Функции: накопление питательных веществ, поглощение продуктов обмена, окисление жирового тела дает метаболическую воду, что особенно важно в условиях дефицита влаги. В жировом теле выделяют четыре категории клеток: трофоциты (наиболее многочисленны, в них накапливаются питательные вещества), уратные (накапливается мочевая кислота), мицетоциты (в них находятся симбиотические микроорганизмы) и хромоциты (клетки содержат пигмент).

ЛЕКЦИЯ 19.ВНЕШНЕЕ И ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ НАСЕКОМЫХ

2. Внутреннее строение

Полость тела

Полость тела насекомых, как и у других членистоногих, смешанная. Диафрагмами она поделена на 3 синуса: верхний (перикардиальный), в нем размещено сердце, нижний (перинейральный) – размещена брюшная нервная цепочка, и наибольший объем занимает висцеральный синус. С этим синусом связаны пищеварительная, выделительная, половая системы. Дыхательная система находится во всех синусах полости тела.

Пищеварительная система

Три отдела: передняя, средняя и задняя кишка. Между передней и средней кишкой находится кардиальный клапан, средней и задней кишкой– пилорический. Передняя кишка представлена глоткой, пищеводом, зобом, механическим желудком. В зависимости от потребляемой пищи возможны вариации в строении: отсутствует зоб, желудок. Зоб – место временного пребывания пищи, отчасти здесь происходит пищеварение; функция желудка – размельчение (перетирание) пищи. Глотка у насекомых, питающихся жидкой пищей, мускулистая, выполняет функцию насоса. Слюнные железы открываются в ротовую полость, как правило, около основания нижней губы. Содержащиеся в слюне ферменты обеспечивают начальные этапы пищеварения. У кровососущих насекомых слюна содержит вещества, препятствующие свертыванию крови – антикоагулянты. В некоторых случаях слюнные железы меняют свою функцию (у гусениц превращаются в прядильные железы). В средней (тонкой) кишке происходит переваривание и всасывание пищи. В начальный участок кишки у некоторых насекомых (таракан и др.) впадает несколько слепых выпячиваний кишечника – пилорические придатки – они увеличивают всасывающую поверхность. Стенки средней кишки образуют складки – крипты. Тип пищеварительных ферментов зависит от пищевого режима насекомых. Секреция ферментов у насекомых голокринная и мерокринная. Эпителий средней кишки у многих насекомых выделяет вокруг содержимого кишки перитрофическую мембрану, роль которой важна в процессах переваривания и всасывания пищевых веществ. Кроме того, она предохраняет эпителий средней кишки от механических повреждений. Задняя (прямая) кишка нередко отличается значительной длиной и подразделяется на несколько участков. Здесь у большинства насекомых находятся ректальные железы. Функции отдела: формирование и удаление экскрементов, всасывание воды из пищевой массы, переваривание пищи с помощью симбионтов (характерно для личинок некоторых видов насекомых). Отделы кишечника разделены клапанами, препятствующими обратному току пищи. Передний и средний отделы разделяет кардиальный клапан, средний и задний – пилорический.