Насекомые - это представители типа членистоногие. Их характерной особенностью является наличие конечностей, состоящих из отдельных сегментов. Класс Насекомые является самым многочисленным и насчитывает около 1 млн видов. Тараканы, кузнечики, жуки, бабочки, осы, пчелы - перечислить всех просто невозможно! Какие же черты позволили им получить такое широкое распространение? Тема "Насекомые и их особенности" очень интересна. Давайте изучим ее подробнее.

Строение

Отделы тела, которые имеют насекомые (фото см. в статье), - это голова, грудь и брюшко. На голове расположена пара усиков, длина которых варьируется и служит важным систематическим признаком.

Чудесное превращение

Происходит по-особенному. У организмов с из личинки образуется имаго - взрослая особь. Причем эти две стадии по морфологическим признакам не отличаются ничем, кроме размера. Так происходит процесс развития таких отрядов, как тараканы, прямокрылые, термиты, вши, клопы и богомолы.

У жесткокрылых и блох другой тип превращения - полное. Его суть заключается в том, что личинка на раннем этапе развития выходит из яйца, превращаясь в куколку. На этой стадии происходит разрушение первоначальных органов и формирование новых. Так образуется взрослая особь. Важным фактом является и то, что личинка и имаго внешне не похожи. Например, колорадский жук на первоначальном этапе развития похож на небольшого червя.

Среда обитания

Характерные признаки насекомых

Насекомые (фото демонстрируют разнообразие представителей) имеют признаки, по которым систематики выделяют их в отдельный класс типа Членистоногие. Это три пары конечностей и отделов тела (голова, грудь, брюшко), наличие пары усиков на голове, органы дыхания - трахеи, а выделения - мальпигиевы сосуды.

Разнообразие и значение насекомых

Какое насекомое из отряда перепончатокрылые является общественным? Конечно же это пчела. Ее главное значение заключается в получении меда и перги из пыльцы.

Представители отряда тараканы очень плохо летают, но хорошо ориентируются в пространстве при помощи длинных усиков.

Саранча, медведки и сверчки являются прямокрылыми. К этому отряду относятся и кузнечики, и сверчки, у которых имеются специальные приспособления. Это так называемое зеркальце - тонкая перепонка - и смычок - жилка с зубчиками.

Насекомые, относящиеся к отряду Клопы, имеют уплощенное тело, на котором не образуются крылья. Их отсутствие компенсируется способностью легко прыгать на приличное расстояние.

Насекомые - это и все представители отряда жуки, имеющие жесткие надкрылья, плотно прикрывающие брюшко.

Кто из нас не любовался порхающим полетом красавиц бабочек? Они также являются насекомыми. Они не только красивы. Многие из них полезны. Так, "возглавляет" целое производство. Его искуссвенно разводят во многих странах мира. А продуктом ее жизнедеятельности является натуральный шелк.

Таким образом, насекомые представляют собой класс большинство из которых приспособлены к полету. Благодаря достаточно высокому уровню организации они освоили все среды обитания, заняв свою нишу в системе органического мира.

Тело на­секомых разделено на голову, грудь и брюшко. На голове находится пара членистых усиков, пара верхних и две пары нижних челюстей. Кроме того, они имеют пару сложных фасеточных глаз, а многие – и простые глазки. Строение ротового аппарата разнообразно и соответ­ствует характеру питания. Исходным считается грызущий ротовой аппарат, от которого в результате пищевой специализации произошли остальные типы: колюще-сосущий (у комаров, клопов, тлей и др.), сосущий (у чешуекрылых), лакающий (у пчел, шмелей), лижущий (у мух). Грызущим ротовым аппаратом обладают, в частности, насеко­мые отрядов жестко- и прямокрылых, а также многие личинки.

Рис. 27. Расчленённый самец жука-оленя: 1 – нижняя губа с щупиками; 2 – нижние челюсти с щупиками; 3 – жвалы (верхние челюсти); 4 – верхняя губа; 5 – наличник; 6 – усики; 7 – голова; 8 – переднегрудь; 9 – передние ноги; 10 – среднегрудь; 11 – надкрылья; 12 – средние ноги; 13 – заднегрудь; 14 – крылья; 15 – тазики задних ног; 16 – задние ноги; 17 – брюшко.

Грудной отдел состоит из трех сегментов, каждый из которых несет по паре членистых конечностей. На спинной стороне второго и третьего сегментов груди расположены две пары крыльев, представляющих собой выпячивания кожных покровов. У разных отрядов насекомых строение крыльев имеет свои отличительные черты. Так, у жуков передние крылья превращены в жесткие надкрылья. Для полета у них служит задняя пара крыльев, которые в покоящемся состоянии спрятаны под надкрыльями. У насекомых отряда двукрылые (мухи, комары) развита лишь передняя пара, а задняя редуцирована до небольших жужжалец. У группы парази­тических насекомых (вшей, блох) крылья утрачены.

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. 28). 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 теле.

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. 28. Схема строения органов таракана: 1 – пищевод; 2 – зоб; 3 – мускулистый желудок; 4 – средняя кишка; 5 – выделительные трубки; 6 – 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. 29). 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.

Рис. 29. Кровеносная система насекомого: 1 – аорта; 2 – крыловидные мышцы; 3 – спинной сосуд – «сердце».

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 пищу 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.

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.

Рис. 30. Развитие перелётной саранчи.

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.

Рис. 31. Развитие бабочки кольчатого коконопряда: 1 – самец; 2 – самка; 3 – кладка яиц; 4 – гусеница; 5 – куколка.

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.

Отряды насекомых. Класс Насекомые включает большое количество отрядов. Основой их выделения служит строение

крыльев, ротового аппарата и тип развития. Характеристика основных отрядов Насекомых представлена в табл.1.

Таблица 1.

Основные отряды насекомых

Продолжение табл.1.

Продолжение табл. 1.

Контрольные вопросы:

Что общего в своём строении имеют членистоногие разных классов?

Какие особенности в своём строении и процессах жизнедеятельности имеют ракообразные?

Какова роль ракообразных в природе и их практическое значение?

Какие особенности строения и жизнедеятельности у паукообразных?

Какие пауки представляют опасность для человека?

Назовите других представителей класса паукообразные.

Какие особенности строения и жизнедеятельности имеют насекомые?

Какие типы развития имеют насекомые?

Какова роль насекомых в природе и хозяйственной деятельности человека?

Внешнее строение насекомых

Размеры насекомых разнообразны и варьируют от 1-2 мм до 15-30 см. Самые маленькие насекомые – перистокрылки (0,25 мм) и хальциды (0,2 мм), самое большое насекомое – палочник (до 330 мм). По объему самым большим насекомым является жук-усач с длиной тела 160 мм и шириной 60 мм.

В теле выделяют три отдела:

1. Голова состоит из акрона и 4 сегментов, слитная. На голове размещены антенны, мандибулы, максиллы, непарная нижняя губа, простые глазки и фасеточные глаза. Ротовой аппарат образован тремя парами челюстей, в его состав входит верхняя губа (лабрум). Некоторые виды в составе ротового аппарата имеют гипофаринкс (непарный вырост глотки). Ротовой аппарат может быть различным: грызущий (прямокрылые, тараканы), сосущий (бабочки), грызуще-лижущий (пчелы, шмели), колюще-сосущий (комары), лижущий (мухи). Ротовой аппаратможет быть редуцирован (имаго поденок). Антенны могут быть коленчатого или кольчатого типа.
2. Грудь состоит из переднегрудного, среднегрудного и заднегрудноого сегментов. Грудь пости полностью заполнена мускулытурой и сухожилиями, так как является центром локомоции. На каждом сегменте расположена пара торакальных ног. На среднем и заднем грудных сегментах находятся крылья. Грудная нога состоит из члеников: тазик, вертлуг. бедро, голень, лапка. Среди всех конечностей членистоногих ноги представляют собой самый совершенный орган движения. Исходный тип ног – ходильные и бегательные. От них осуществляется переход к специализированным типам ног: хватательным, копательным, плавательным и др. Крыльев обычно две пары. Крыло сформировано двумя слоями кожи, покрытых кутикулой. Жилки крыльев выполняют роль опорной конструкции. У примитивных видов крылья отсутствуют (чешуйницы). Передняя пара крыльев может видоизменяться в надкрылья.
3. Брюшко обычно включает 10 сегментов и тельсон. В брюшке расположена большая часть внутренних органов. Иногда сегменты могут сливаться или нести придатки: грифельки, церки, гоноподии, яйцеклад.

Наружные покровы представлены хитиновой кутикулой, гиподермой и базальным матриксом. Кутикула трехслойная, разные слои участвуют в образовании крючков, шипов, бугорков, щетинок, волосков, чешуй.

Внутреннее строение насекомых

Пищеварительная система состоит из трех отделов:

1. Передняя кишка выстлана кутикулой, у большинства видов состоит из глотки, пищевода, зоба, желудка. К переднему отделу присоединяются слюнные железы, вырабатывающие пищеварительные ферменты, паутинные или шелкоотделительные железы. В этом отделе происходит механическая обработка и частичное переваривание пищи.
2. В среднем отделе кишки осуществляется переваривание пищи и ее всасывание. Средняя кишка способна образовывать слепые выросты – пилорические придатки, выполняющие роль пищеварительных желез и обеспечивающие всасывание пищи. В средней кишке вырабатывается перитррофическая мембрана – особая пленка, обволакивающая пищу.
3. Иногда в задней кишке выделяют тонкую, толстую, прямую кишку. В заднем отделе находятся ректальные железы, способствующие более полному всасыванию влаги.

Выделительная система представлена мальпигиевыми сосудами, впадающими в кишку на границе среднего и заднего отделов. Основным продуктом выделения являются кристаллы мочевой кислоты. Насекомые, обитающие во влажных местах или в воде имеют много мальпигиевых сосудов (до 150), выполняющих дополнительную функцию осморегуляции. Виды, проживающие в аридных условиях, имеют 1-2 пары мальпигиевых сосудов, сросшихся с прямой кишкой и обеспечивающих сохранение влаги в организме. Выделительную функцию выплняют клетки жирового тела и перикардиальные клетки, так называемые почки накопления. Продукты обмена могут накапливаться в покровной кутикуле и даляться вместе с экзувием в процессе линьки.

Функции жирового тела:

• накопление питательных веществ (белков, жиров, гликогена) и влаги, обеспечивающих рост насекомого и метаморфоз;
• накопление продуктов обмена (соли мочевой кислоты и др.);
• часть жирового тела может трансформироваться в орган свечения (жуки-светляки).

Кровеносная система у насекомых незамкнутая. По полостям тела, омывая внутренние органы, циркулирует гемолимфа. Ее движение обеспечивает работа сердца. Сердце имеет вид трубки, расположеной на спинной стороне тела. Оно разделено на камеры (максимальное количество 8). Сокращение сердца от задней камеры к передней способствует движению гемолимфы вперед. Из аорты кровь изливается в полость тела.

Циркуляции гемолимфы способствуют:

• работа сердца;
• сокращение перикардиальной и периневральной диафрагм;
• некоторые дополнительные пульсаторы.

В состав гемолимфы входят: плазма и гемоциты (лейкоциты , фагоциты, амебоциты).

Дыхательная система представлена трахейной системой. Трахеи – впячивания покровов, открываются наружу стигмами – дыхальцами. Изнутри трахей интима образует тенидии – специальные утолщения, не дающие трахеям спадаться. От концевых ветвей трахей отходят трахеолы, способные проникать внутрь клеток. Максимальное число дыхалец – 10. Трахеи могут участвовать в образовании воздушных мешков, улучшающих вентиляцию в трахеях и уменьшающих удельный вес тела насекомого.

Пример 1

У майского жука, пчелы, мухи воздушные мешки занимают существенную часть полости тела.

Если в трахейной системе присутствуют дыхальца, то она открытая, если нет – закрытая. У некоторых видов насекомых газообмен осуществляется через кожу.

Нервная система состоит из головного мозга – крупного церебрального ганглия и подглоточного ганглия, соединенными между собой коннективами.

Головной мозг включает три отдела:

1. Протоцеребрум, наиболее сильно развитый передний отдел, вытянут по бокам в зрительные доли, иннервирует глаза и глазки, акрон. В этом отделе хорошо развиты грибовидные тела.
2. Дейтоцеребрум иннервирует антенны.
3. Тритоцеребрум иннервирует верхнюю губу.

Головной мозг развит тем сильнее, чем сложнее поведение у насекомых. Иннервация груди и брюшка осуществляется брюшной нервной цепочкой. Характерна олигомеризация ганглиев брюшной нервной цепочки. Внутренние органы иннервируются системой симпатических нервов.

Эндокринные железы представлены:

• нейросекреторными клетками мозга;
• прилежащими, кардиальными телами;
• переднегрудными железами.

Высоко развиты разнообразные органы чувств, подразделяющиеся на:

1. Механорецепторы (органы осязания – усики, органы слуха и сейсмического чувства – сколпофоры).
2. Хеморецепторы – органы вкуса и обоняния.
3. Термо- и гигрорецепторы расположены на щупиках и усиках.
4. Фоторецепторы представлены органами зрения: простыми глазками или фасеточными глазами.

Половая система и размножение. Насекомые – раздельнополые животные с выраженным у многих видов половым диморфизмом. Половая система самцов состоит из парных семенников и семяпроводов, семяизвергательного канала, придаточных желез, эдеагуса – совокупительного органа. У самок половая система включает парные яичники, яйцевод, влагалище, у некоторых видов – семяприемник, яйцеклад.

Замечание 1

Важным диагностическим признаком в систематике имеет строение гениталий насекомых.

Развитие у насекомых сложное, может протекать прямо, с полным или неполным метаморфозом.

Существует три главных типа постэмбрионального развития :

1. Прямое развитие – аметаболия (первичнокрылые отряда щетинкохвостых, двухвостки).
2. Развитие с постепенным метаморфозом – гемиметаболия (многие крылатые насекомые).
3. Полное превращение – голометаболия (перепончатокрылые, двукрылые и др.).

Класс Насекомые. Общая характеристика, внутреннее и внешнее строение, строение простого глаза и сложного фасеточного глаза, размножение, разнообразие и значение Насекомых

Класс Насекомые (Insecta). Особенности строения, пищеварение, дыхательная и выделительная системы, органы чувств и представители

Кутикула насекомых покрыта тонким слоем жироподобного вещества, которое не дает телу терять влагу. На поверхности кутикулы расположены подвижные волоски, чешуйки, щетинки.

Тело состоит из головы, груди и брюшка. На голове расположены пара членистых усиков, ротовые органы (пара верхних челюстей, пара нижних челюстей, нижняя губа), пара сложных фасеточных глаз, может быть 1 – 3 простых глазка. Участок между сложными глазами называется лбом . По сторонам под глазами находятся щеки . Задняя поверхность головы называется затылком . Голова с грудным отделом соединена подвижно.

Грудь состоит из трех сегментов. Имеют 3 пары конечностей, которые отходят от каждого грудного сегмента, присоединены подвижно. Типы конечностей зависят от образа жизни: ходильного, бегательного типа (у жуков), скакательного (у кузнечиков), копательного (у медведок), плавательного (у жука – плавунца). На последнем членике ног расположены коготки, а у некоторых видов – еще и присоски.

У многих насекомых (только взрослых) есть крылья (складка кожи, заполненная гемолимфой), которые прикреплены ко второму или ко второму и третьему сегментам груди. На крыльях развиты поперечные и продольные жилки, которые формируют опорный каркас. В середине жилок проходят трахеи и нервы. Разнообразны форма и строение крыльев. У многих видов первая пара крыльев превращена в жесткие надкрылья, защищающие задние перепончатые, часто прозрачные крылья, от повреждений. У отряда Двукрылые развита только первая пара крыльев. Вторая – видоизменена в булавовидные придатки, которые обеспечивают определенную частоту взмахов крыльев, стабилизируют равновесие насекомого в полете и называются жужжальцами . Известно два вида полета у насекомых: махательный и парящий. Полет обеспечивается согласованной работой грудных и крыловых мышц. Быстро работая крыльями, некоторые насекомые способны зависать в воздухе (мухи, стрекозы и др.).

Брюшко состоит из нескольких сегментов (4 – 10) и анальной пластинки. В нем размещена большая часть внутренних органов. На каждом сегменте есть пара дыхалец. Конечности отсутствуют. У некоторых видов они видоизменены в яйцеклад, жало и т. п. Парные придатки последнего сегмента брюшка называются церки .

Пищеварительная система Насекомых

Класс Насекомые (Insecta). Типы ротового аппарата: грызущий тип (кузнечик), сосущий тип (бабочка) и лижущий тип (муха)

Грызущий ротовой аппарат считается наиболее древним (характерным для первобытных насекомых) и распространен у насекомых, которые питаются твердой растительной или животной пищей (жуки, тараканы, прямокрылые и т. п.). Сверху ротовое отверстие такого аппарата прикрыто непарной пластинкой (верхней губой), по бокам находятся парные верхние и нижние челюсти, снизу – непарная нижняя губа. Верхняя губа образована складкой кутикулы. Верхние челюсти представлены пластинками с зубцами на внутренней стороне. Нижние челюсти состоят из двух члеников. На верхнем членике расположена пара жвачных лопастей и нижнечелюстной расчлененный щупик (орган осязания и вкуса). Нижняя губа образовалась слиянием нижних челюстей, состоит из двух члеников и имеет пару нижнегубных щупиков, две пары жвачных лопастей.

Колюще-сосущий аппарат характерен для насекомых (клопы, комары и т. п.), которые питаются жидкой пищей: соком растений, тканей, кровью животных.

Сосущий ротовой аппарат в виде длинной трубки из двух половинок встречается у бабочек, питающихся соком плодов, нектаром цветков. У мух своеобразный ротовой аппарат с мясистой нижней губой – лижущий (измененный сосущий).

Грызуще-лижущий ротовой аппарат встречается у перепончатокрылых (пчел, ос и др.). Это ротовые органы, которые удлинились в хоботок для всасывания нектара. При этом верхние челюсти остались почти неизмененными (уменьшенные жвачные зубчики) и служат для строения ячеек. Иногда взрослые насекомые не питаются (тутовый шелкопряд), ротовые органы у них не функционируют, могут быть редуцированы.

Пищеварительная система состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, большого зоба, мышечного желудка (у насекомых, которые питаются твердой пищей, стенки толстые с хитиновыми зубцами или пластинками для измельчения пищи), средней кишки, задней кишки, которая заканчивается анальным отверстием.

В ротовую полость открываются протоки слюнных желез. Их секрет смачивает и частично растворяет твердую пищу. У пчел секрет слюнных желез при смешивании с нектаром превращается в мед. У гусеницы бабочек, личинок перепончатокрылых и некоторых других насекомых слюнные железы видоизменены в шелковыделительные или прядильные. Шелковая нить выделяется для построения кокона, защитных образований и др.

Рабочие пчелы секретом глоточных желез выкармливают личинок будущей матки.

Средняя кишка изнутри выстлана железистым эпителием, который выделяет пищеварительный сок. Печень у насекомых отсутствует. Часть насекомых способна, подобно паукам, к внекишечному пищеварению (личинки божьей коровки, жука – плавунца и т. п.).

Выделительная система Насекомых

Органы выделения – мальпигиевы сосуды (слепо замкнутые трубочки, которые вдаются в пищеварительную систему между средней и задней кишками), жировое тело (имеет беловатую, желтоватую или зеленоватую окраску и кроме выделительной – почки накопления, выполняет запасающую функцию).

Кровеносная система Насекомых

Кровеносная система незамкнутая. Сердце трубчатое, многокамерное, расположено на спинной стороне брюшка. В каждую камеру открывается пара отверстий с клапанами. Несколько камер способны к пульсации. Впереди от сердца отходит один кровеносный сосуд – аорта. Кровь от сердца поступает в аорту, из нее – в полость головы, а дальше – в промежутки между органами. Кровь (гемолимфа) бесцветная, зеленовато – желтая, иногда – красная, не принимает участия в транспорте газов.

Дыхательная система Насекомых

Дышат с помощью трахей. Они ветвятся и оплетают все органы, входят даже в отдельные клетки в виде трахеол. Наружу открываются 10 пар дыхалец или стигм – отверстий по сторонам брюшка и груди. В передней части брюшка, груди трахеи расширяются и образуют воздушные мешки. Через трахеи осуществляется газообмен (поглощается кислород, выводится углекислый газ), удаляются водные пары. Осуществляется дыхание вследствие ритмического сокращения и растяжения боковых и продольных мышц брюшка. Личинки некоторых насекомых дышат с помощью трахейных жабр (стрекоз, однодневок). Это образования на поверхности тела или в задней кишке, которые имеют вид лепестков с разветвленными трахеями в середине. Трахейная система – замкнутая (дыхалец нет). Кислород поступает в трахеи из жабр.

Нервная система Насекомых

Состоит из подглоточного (образовался слиянием трех ганглиев) и надглоточного ганглиев, соединенных окологлоточными коннективами, и брюшной нервной цепи. Подглоточный узел иннервирует ротовые органы и передний отдел кишечника. Брюшная цепь образована тремя грудными ганглиями и восемью брюшными. У некоторых высокоорганизованных насекомых сливаются соседние узлы брюшной нервной цепи путем объединения грудных ганглиев в один большой узел. Могут сливаться брюшные узлы в 2 – 3 или 1 большой узел (у мух, пластинчатоусых жуков). Грудные ганглии регулируют работу ног и крыльев.

Особое развитие образует надглоточный ганглий. Он образует головной мозг, включающий три отдела: передний, средний и задний. Иннервирует усики, глаза (по бокам имеет пару больших зрительных долей). В переднем отделе очень хорошо развиты пара стебельковых или грибовидных , тел. Считается, что они отвечают за поведение насекомых.

Сложное строение нервной системы обуславливает сложное поведение.

Органы чувств Насекомых

На голове – 1 пара усиков (органы обоняния и осязания). Разнообразное строение усиков: гребенчатые, булавовидные, нитевидные, пластинчатые, щетинковидные, пильчатые и т. п. Орган зрения – сложные (фасеточные) глаза, иногда есть простые (1 – 3). Каждый сложный глаз состоит из большого количества фасеток (нескольких тысяч). Большинство насекомых не воспринимает красного цвета, но хорошо воспринимает ультрафиолетовое излучение. Простые глазки (не способные воспринимать изображение) реагируют на степень освещенности, могут воспринимать поляризованный свет. Личинки насекомых с полным превращением имеют боковые глазки (от одной до нескольких пар). Каждый такой глазок может воспринимать изображения предметов. Тело, конечности покрыты волосками, чешуйками, которые являются рецепторами вкуса, осязания и т. п. Некоторые насекомые имеют орган слуха (у кузнечиков – на передней паре ног и т. д.).

Размножение Насекомых

Типы развития насекомых. Полное превращение (развитие с метаморфозом) и неполное превращение (развитие без метаморфоза)

Размножаются только половым путем (с оплодотворением или без него). Половые органы развиты только у взрослых насекомых (имаго). Насекомые – раздельнополые. У многих видов хорошо выражен половой диморфизм (жук – олень, бабочки и др.). Половые органы расположены в брюшке. У самок представлены трубчатыми яичниками, яйцеводами, дополнительными половыми железами, семяприемником. На конце брюшка у самок развит яйцеклад для откладки яиц. У некоторых насекомых отряда Перепончатокрылые он превращен в жало с протоком ядовитой железы внутри.

У самцов половая система представлена парой семенников, семяпроводами, семявыводящим каналом, дополнительными половыми органами. На конце брюшка может быть развит копулятивный аппарат. Оплодотворение преимущественно внутреннее.

Половое отверстие одно, так как протоки половых желез сливаются. Для некоторых насекомых характерно брачное поведение (соревнование за самку и т. п.).

Большинство насекомых откладывает яйца, иногда – живородящие (рождают живых личинок – тли, оводы и др.). Яйца покрыты толстой оболочкой, внутри содержат запас питательных веществ (желток). Откладываются самками поодиночке или группами на разные поверхности, в почву, воду или в животных и т. д. Насекомые очень плодовитые (пчелы ежесуточно за 10 – 12 лет откладывают до 1,5 млн. яиц; матка термита – свыше 30 тыс. яиц). Могут иметь несколько поколений в год (в зависимости от вида, условий существования).

Развитие с превращением (полным и неполным). Стадии неполного превращения : яйцо – личинка – взрослое насекомое (имаго ) . Характерны для тараканов, клопов, вшей, прямокрылых и др. Личинки насекомых с неполным превращением внешне похожи на взрослое насекомое, но имеют меньшие размеры (после каждой линьки все больше похожи на взрослую особь), преимущественно живут там, где и взрослые, питаются той же пищей. Иногда личинки живут в другой среде (стрекоз и т. п.), тогда они имеют определенные приспособления и отличаются несколько от взрослых насекомых.

Стадии полного превращения : яйцо – личинка – куколка – взрослое насекомое (имаго). Характерны для чешуекрылых, твердокрылых, перепончатокрылых, двукрылых и др. Личинка ни внешним видом, ни образом жизни не похожа на взрослое насекомое. Личинки таких насекомых никогда не имеют сложных глаз, конечности в основном отсутствуют или недоразвиты, ротовой аппарат отличается от аппарата взрослых, питаются разной пищей (что уменьшает конкуренцию со взрослыми). Личинки некоторых видов могут иметь специальные личиночные органы (шелковыделительные железы гусеницы и т. п.). Куколка неподвижная и не питается. В ней происходит полное разрушение тканей личинки и образование новых, характерных для взрослого насекомого. Не разрушается лишь нервная система, зачатки половых желез и особые структуры – имагинальные диски , за счет которых формируются органы взрослого насекомого.

Развитие некоторых насекомых может быть очень коротким, а у отдельных видов продолжаться несколько лет (майский жук и др.).

Класс насекомых делится приблизительно на 30 отрядов.

Отряды Насекомых

Типы развития насекомых. Развитие насекомых с неполным превращением: яйцо – личинка – взрослое насекомое (имаго). Развитие насекомых с полным превращением: яйцо – личинка – куколка – взрослое насекомое (имаго)

• Отряд Прямокрылые (Orthoptera). Представители: зеленый , серый кузнечики , саранча , медведка и другие.
• Отряд Тараканы (Blattoptera). Представители: черный таракан , рыжий таракан или пруссак , мадагаскарский шипящий таракан , американский таракан и другие.
• Отряд Термиты (Isoptera). Представители: средиземноморский термит или вредный и др.
• Отряд Вши (Anoplura). Представители: головная вошь , платяная вошь и др.
• Отряд Полужесткокрылые или Клопы (Hemiptera). Представители: клопы-черепашки , сосновый подкорковый клоп и др.
• Отряд Равнокрылые (Homoptera). Представители: цикада горная и др.
• Отряд Стрекозы (Odonata). Представители: стрекозы-коромысла , стрекозы-красотки и др.

• Отряд Жуки или Твердокрылые (Coleoptera). Представители: божья коровка , жук-жужелица , майский жук , колорадский жук , жук-олень , жук-плавунец и др.
• Отряд Чешуйчатокрылые или Бабочки (Lepidoptera). Представители: махаон , капустница , тутовый шелкопряд и др.
• Отряд Перепончатокрылые (Hymenoptera). Представители: пчела , оса , шмель , муравей и др.
• Отряд Двукрылые (Diptera). К длинноусым двукрылым относятся комары, мошки, москиты и т. п. К короткоусым двукрылым – мухи, оводы и др.
• Отряд Блохи (Aphaniptera). Представители: человеческая блоха, крысиная блоха и др.

Значение Насекомых

Многообразие и значение насекомых

Являются важным звеном естественных биоценозов. По биомассе превосходят всех других животных.

Класс Насекомые. Вредители зерновых культур: Хлебный жук (жук-кузька), Злаковая муха, Хлебная жужелица, Трипсы и Злаковая тля

От медоносной пчелы получают мед, маточное молочко, пчелиный яд, клей. Широко используют в промышленности (металлургии, химическом производстве, электротехнике) воск. Шелк получают от шелковичного шелкопряда.

Многие виды насекомых являются вредителями сельскохозяйственных и лесных культур. К опасным вредителям культурных растений принадлежит около 300 видов (майский жук, медведка, свекольный долгоносик, кольчатый шелкопряд, непарный шелкопряд, озимая совка, капустная совка, гороховая зерновка, колорадский жук и др.). Около 200 видов насекомых повреждают продовольственные запасы человека (горох и фасоль – жуки-зерновки, муку – гусеница мельничной огневки, зерно – зерновая моль, некоторые долгоносики и др.). Деревянные изделия, здания, растения повреждают термиты. Меховые изделия, шерстяные – домашняя моль, кожаные – жуки-кожееды.

Насекомые - настоящие наземные беспозвоночные. Класс насчитывает около 1 млн. видов. Тело насекомых четко разделено на голову, грудь, брюшко. Голова образована четырьмя сегментами. Грудной отдел состоит из трех сегментов, у каждого одна пара конечностей. Второй и третий сегменты на спинной стороне обычно несут по паре крыльев. Брюшко состоит из 8-12 члеников.

Общая характеристика

Типичным представителем этого класса является майский жук. Длина его составляет 2-2,5см. Форма тела цилиндрическая. Цвет - светло-коричневый. По бокам брюшка имеются характерные треугольные белые пятна.

Майский жук — типичный представитель класса Насекомые

На голове майского жука располагаются органы чувств и ротовые органы. Органами чувств насекомых являются два фасеточных глаза. Впереди глаз находится пара усиков с расширенными пластинками на конце, выполняющими роль органов обоняния.

Органы осязания и вкуса - щупики. Они находятся попарно на нижней губе и на нижних челюстях. К ротовым органам относятся верхняя и нижняя губы, верхние и нижние челюсти. Верхняя губа и верхние челюсти одночленные. Нижняя губа и нижние челюсти многочленные.

По характеру строения ротовых органов у насекомых различают грызущие, колюще-сосущие, лакающие, режуще-сосущие и другие ротовые аппараты, что связано с разнообразием пищи, употребляемой разными насекомыми.

Майский жук относится к отряду жуков или жесткокрылых. У насекомых, относящихся к этому отряду, первая пара крыльев превратилась в жесткие надкрылья, служащие чехлом для второй пары перепончатых крыльев, используемых при полете.

Прежде чем взлететь, майский жук приподнимает надкрылья, отводит их в сторону и расправляет сложенные под ними перепончатые крылья. Во время полета крылья выполняют такую же роль, как несущие плоскости у самолета, а надкрылья - ту же роль, что пропеллер самолета.

Ноги майского жука снабжены острыми коготками, что помогает ему крепко цепляться за листья и веточки.

Брюшко майского жука состоит из 8 сегментов; их видно только с нижней стороны, так как верхняя его часть почти вся (за исключением заостренного кончика брюшка) скрыта надкрыльями.

Питание насекомых . Питается майский жук молодыми листьями деревьев. Проглоченная пища через пищевод попадает в объемистый зоб, а из него в желудок, где перетирается хитиновыми зубчиками. В кишке измельченная пища окончательно переваривается и всасывается, а непереваренные остатки попадают в заднюю кишку и выбрасываются наружу через заднепроходное отверстие.

Дыхательная система у насекомых представлена трахеями. Это многочисленные ветвящиеся трубки, в которые воздух попадает через специальные отверстия - дыхальца, или стигмы. Трахеи распределяют воздух по телу, достигая всех органов. Работа органов дыхания насекомых связана с работой мышечной системы брюшка: при его сокращении воздух выталкивается из трахей, а при расширении брюшка в них попадает свежий воздух.

Кровеносная система насекомых представлена сердцем и сосудами. 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. Жидкость, циркулирующая по кровеносной системе, называется гемолимфой. В ней находятся белые кровяные тельца.

Органы выделения насекомых - многочисленные трубочки (мальпигиевы сосуды), впадающие на границе средней и задней кишок. Просвет их заполнен зернами мочевой кислоты - главным продуктом диссимиляции у насекомых. Кроме того, выделительную функцию несет жировое тело. В нем также скапливается, хотя и не удаляется из тела, мочевая кислота, поэтому с возрастом концентрация ее в жировом теле увеличивается. Жировое тело является «почкой» накопления. Однако основная функция жирового тела - накопление запасных питательных веществ: жира, гликогена, белка.

Нервная система насекомых построена по типу брюшной нервной цепочки, однако может достигать очень высокого уровня развития и специализации. Центральная нервная система включает головной мозг, подглоточный ганглий и сегментарные ганглии брюшной нервной цепочки, расположенные в туловище. Головной мозг отличается очень сложным гистологическим строением. У большинства насекомых ганглии брюшной нервной цепочки концентрируются в продольном направлении.

Размножаются майские жуки половым путем. Оплодотворенная самка зарывается в почву и откладывает яйца. В них развиваются личинки, которые покидают оболочки яиц в конце лета. Личинки питаются перегноем.

Осенью они проникают глубоко в почву, перезимовывают, а весной поднимаются к поверхности почвы и на протяжении всего лета питаются корнями травянистых растений и сеянцев сосны. Зимуют опять глубоко в почве и лишь на третье лето выросшие личинки способны питаться корнями кустарников и деревьев, от чего молодые деревца часто засыхают.

В куколку личинка превращается только после того, как она перезимует третий раз и сильно увеличится в размерах. Это происходит в конце весны, а к осени из нее выходит взрослый майский жук. В начале мягкие его покровы бесцветны, потом они твердеют и становятся окрашенными. Перезимовав еще раз в земле, жуки выползают на ее поверхность весной. Массовый лет их происходит в весенние месяцы в сумерки.

Основной вред лесному хозяйству приносят не взрослые жуки, а их личинки. Это связано с тем, что начиная со второго года, они питаются корнями деревьев и губят молодые растения и сеянцы.

Естественными врагами майских жуков являются птицы (скворцы, грачи) и млекопитающие (кроты, летучие мыши). Этих птиц и зверей необходимо всячески охранять.