Основной признак насекомых 1. Класс Насекомые. Общая характеристика. Краткий обзор класса

Самым простым в систематике насекомых является определение отрядов. В качестве основных особенностей используются признаки: наличие и строение крыльев, тип ротового аппарата, тип метаморфоза, особенности внешнего строения.

Определительные таблицы построены по бинарной схеме (теза – антитеза). Каждая теза имеет номер, в скобках дан номер антитезы. Если признаки насекомого соответствуют признакам, описанным в тезе, то необходимо прочитать и антитезу и переходить к следующей по порядку тезе.

Определение отрядов начинается с определения подклассов.

Ниже приведена определительная таблица отрядов и краткое описание наиболее значимых в лесном хозяйстве отрядов.

ОПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА ПОДКЛАССОВ И ОТРЯДОВ НАСЕКОМЫХ

1 (8) Крылья отсутствуют. На брюшных сегментах снизу имеются различные выросты: либо парные придатки, либо втягивающаяся трубочка на 1-м брюшном сегменте, либо подгибающаяся прыгательная вилка на конце тела. Очень мелкие насекомые (подкласс Первичнобескрылые, или Низшие, насекомые - Apterygota ).

2(3) Усики отсутствуют. Брюшко состоит из 12 сегментов. Передние ноги сильно удлинены ………… ………… Отряд Бессяжковые (Protura)

3(2) Усики имеются. Брюшко состоит не более, чем из 10 сегментов. Передние ноги не удлинены.

4 (5) Брюшко состоит из 4 - 6 сегментов. Усики состоят из 3 - 6 чле­ников, последние членики могут быть кольчатыми. На конце тела снизу часто имеется прыгательная вилка …………Отряд Ногохвост ки (Podura)

5(4) Брюшко состоит из 10 сегментов. Усики состоят из большого числа коротких однообразных члеников.

6(7) На конце тела имеются парные хвостовые нити или клещевидные придатки. Тело без покрова из чешуек. …….Отряд Двухвостки (Diplura)

7(6) На конце тела имеются 3 хвостовые нити. Тело покрыто чешуйками ………………………………………….Отряд Щетинохвостки (Thysanura )

8(1) Крылья имеются - длинные функционирующие или по край­ней мере в виде остаточных выросток; если их нет, то придатки на нижней стороне брюшных сегментов также отсутствуют (могут быть только нридатки на конце тела, не имеющие формы прыгательной вилки) (подкласс Крылатые, или Высшие, насекомые - Pterygota).

9(38) Ротовой аппарат с хорошо развитыми жвалами, грызущий, иногда дополнительно с хоботком - грызуще-лижущий.

10(13) Передние крылья представляют собой плотные ороговевшие надкрылья, утратившие жилкование, полностью или частично при­крывающие брюшко (исключение - некоторые бескрылые личинковидные самки жуков-мягкотелок).

11(12) На конце тела имеются характерные длинные клещевидные придатки ……………………………………. Отряд Уховертки (Dermaptera)

12(11) На конце тела длинные клещевидные придатки не развиты ………………………..……Отряд Жесткокрылые, или Жуки (Coleoptera)

Cамая большая группа насекомыхz (250 тыс. видов). Размер от 0,3 до 170 мм. Тело жесткое, ротовой аппарат грызущий. Крыльев 2 пары, передние – в виде надкрыльев. Заднемоторные. 2-я пара – перепончатые, складываются вдоль и поперек, могут отсутствовать. Метаморфоз полный, иногда усложненный (гиперметаморфоз). Ноги у большинства ходяльные, есть бегательные, копательные, плавательные. Усики разных типолв.Личинки мокрицеобразные, камподеовидные или червеобразные. Куколки открытые. Обитают во всех средах. Сапро-, копро-, фитофаги, много хищников (жужелицы, тлевые коровки). Много вредителей растений (долгоносики, короеды, усачи, златки и др.). Большинство с однолетней генерацией. Высокоорганизованы. Широко распространены (более 100 семейств). 2 подотряда – разноядные и плотоядные .

Подотряд плотоядные – тазики задних ног длинные, голова прогнотическая, личинки камподеовидные. Имаго и личинки – хищники (жужелицы, плавунцы).

Подотряд разноядные - тазики задних ног мелкие, подвижные. Личинки чаще червеобразные или камподеовидные. Много фитофагов, есть хищники.

13(10) Передние крылья не ороговевшие, а если уплотненные, кожистые, то с хорошо сохранившимся жилкованием. Иногда крылья отсутствуют.

14(17) Усики очень короткие, значительно короче головы.

15(16) Крылья хорошо развиты, с сетчатым жилкованием. Формы крупные, со стройным, удлиненным телом ………………………………………..

……………………………………………….Отряд Стрекозы (Odonata )

Средних и крупных размеров, дневные хищники вблизи водоемов. 2 пары сходно устроенных сетчатых крыльев, длинное или коренастое брюшко. Ротовой аппарат грызущий. Метаморфоз не полный, усложненных (гемиметаморфоз).. Личинки – наяды с хвостовыми жабрами и удлиненной нижней губой. Усики имаго короткие, первая пара ног – хватательные. В России около 150 видов. Все виды и их личинки хищники. По строению крыльев делятся на 2 подотряда: Равнокрылые (Zigoptera) – некрупные, с одинаковыми крыльями – стрелки, лютки, красотки; Разнокрылые (Anisoptera) – крупные, с соприкасающимися глазами, задние крылья у основания более широкие, у личинок жабры в задней кишке – коромысла, бабки, дедки. Все виды полезны, часть охраняется.

17(14) Усики длиннее головы.

18(19) Голова вытянута вниз наподобие клюва, на конце которого расположен грызущий ротовой аппарат…. . Отряд Скорпионницы (Mecoptera )

19(18) Голова не вытянута наподобие клюва.

20(25) Передняя и задняя пары крыльев одинаковы по структуре, с густым сетчатым жилкованием.

21(22) Усики прикреплены между глазами. Членики лапок не расширены ……………………………………… Отряд Сетчатокрылые (Neuroptera )

От мелких до крупных. 2 пары прозрачных сетчатых крыльев. Ротовой аппарат грызущий, глаза большие. Метаморфоз полный. Личинки у большинства хищные с большими челюстями. Около 35 тыс. видов. В лесу есть сем. Златоглазки . Их личинки поедают тлей. Сем. Муравьиные львы - крупные размеры, живут в песчаной почве, хищники.

22(21) Усики прикреплены перед глазами. 3-й или 4-й членик ла­пок расширен.

23(24) Крылья буроватые, без крылового глазка. Переднегрудь широкая, поперечная. Расширен 4-й членик лапок……….. …Отряд Вислокрылки (Megaloptera),

24(23) Крылья прозрачные, с крыловым глазком. Переднегрудь сильно удлинена. Расширен 3-й членик лапок …..Отряд Верблюдки (Raphidioptera )

Крупные насекомые с вытянутой головой и длинной переднеспинкой, с 2 парами перепончатых с близким жилкованием крыльев. Ротовой аппарат грызущий, усики длинные. Метаморфоз полный. Самки с яйцекладом. Обитают в лесах, живут на стволах и под корой, истребляют тлей, подкорных клопов, личинки – короедов. Около 100 видов.

25(20) Передняя пара крыльев более плотная, кожистая. Если все крылья по структуре одинаковые, то жилкование не сетчатое - с редкими поперечными жилками. Иногда крылья отсутствуют.

26(27) Передние ноги хватательные, с зазубренной голенью ……………………………………………. Отряд Богомолы (Mantoptera)

28 (29) Задние ноги прыгательные, с утолщенными бедрами, или передние ноги лопатообразные, копательные. Передняя пара крыльев превращена в надкрылья. Парные церки хорошо развиты. ….Отряд Прямокрылые (Orthoptera)

Средних и крупных размеров, с удлиненной формой тела и крупной головой. Либо задние ноги прыгательные, либо передние копательные. Передние крылья удлиненные пергаментовидные или кожистые, задние – перепончатые, широкие. У многих – яйцеклад, есть органы слуха и стрекотания. Яйцекладка – в почву, стебли. Метаморфоз неполный. В России около 700 видов. Предрочитают открытые ландшафты. Фитофаги, есть хищники. Много вредителей растений. Отряд делится на 2 подотряда: длинноусые (надсем. Кузнечиковые и сверчковые) и короткоусые (надсем. Саранчовые).

Надсемейство кузнечиковые – усики длинные, лапки 4-х члениковые. Ндкр, если развиты, лежат на теле кровлеобразно. У самок яйцеклад. Большинство – фитофаги.

Надсемейство сверчковые – длинные усики. Крылья на теле лежат плоско. У медведок ноги копательные, яйцеклада нет. Фитофаги, есть хищники. Вредят корням (медведки)

Надсемейство саранчовые – усики короткие, яйцеклад короткий, крючкообразный. Яйцекладка в почву в кубышках. Вредят в стадной фазе (саранча, прус, сибирская кобылка).

29(28) Задние ноги не прыгательные (если прыгательные, тогда передние и задние крылья одинаковые, перепончатые, а церки от­сутствуют), передние ноги не копательные.

30 (31) Голова покрыта сверху расширенной переднегрудью и направлена ротовыми частями вниз и несколько назад. Передняя пара крыльев заметно плотнее задней ………………………. Отряд Тараканы (Blattoptera )

Насекомые с плоским телом. Голова обращена ротовыми орга­нами книзу и прикрыта большой щитообразной переднеспинкой. Усики щетинковидные, многочлениковые; ноги бегательного типа с уплощенными бедрами и 5-члениковыми лапками. Передние крылья плотные, роговые или кожистые, с обиль­ным жилкованием; задние крылья перепончатые, в спокойном со­стоянии спрятаны под надкрыльями. Надкрылья и крылья могут быть укорочены или полностью редуцированы. Брюшко удлиненное, 8-10-члениковое, с мягкими покровами, на конце обычно несет членистые церки; у самцов на последнем сегменте снизу имеются 1 или 2 нечленистых придатка - грифелька. Боль­шинство тараканов имеет желтовато-коричневую окраску, реже темную или черную. Метаморфоз не полный.

Самки откладывают яйца в отеку.Преимущественно ночные, скрытноживущие насекомые, обитаю­щие под опавшей листвой, под камнями, иногда в почве и в песке. Всеядны. Отдельные виды связаны с человеком, живут в домах и других отапливаемых помещениях, портят продукты и могут разносить бактерий, вызывающих дизентерию и кишечные заболевания, а также яйца парази­тических червей (власоглава, острицы и др.). Одно семейство - Таракановые (Blattidae). 4 рода, 6 видов.

31(30) Голова свободная, направлена ротовыми частями вперед или вниз.

32(37) Переднегрудь четко обособлена от среднегруди. Голова обычно сильно уплощена, направлена ротовыми частями вперед. Лапки 2-4-члениковые. Брюшко никогда не бывает стебельчатым. Яйцеклад не выражен.

33(36) Церки имеются. Насекомые средних размеров.

34(35) Церки крупные, 2-члениковые. 1-й членик передних лапок утолщен …………………………………………….. . Отряд Эмбии (Embioptera )

35(34) Церки мелкие, 1-члениковые. 1-й членик передних лапок неутолщен ………………………………………………Отряд Термиты (Isoptera)

36(33) Церки отсутствуют. Очень мелкие насекомые... Отряд Сеноеды (Psocoptera)

37(32) Переднегрудь слита со среднегрудью. Голова не уплощена, направлена ротовыми частями вниз. Лапки обычно 5-члениковые. Брюшко часто стебельчатое, у самок нередко с жалом, яйцекладом и т. д. ……………..

…………………….………Отряд Перепончатокрылые (Нymenoptera)

Подотряд сидячебрюхие – брюшко с грудью соединяется всем основанием (сем. рогохвостов, пилильщиков, ткачей ). Фитофаги. Личинки с грудными или брюшными ногами. Самки с яйцекладом.

38(9) Ротовой аппарат не грызущий, жвалы не развиты. Иногда недоразвит весь ротовой аппарат.

39(42) Ротовой аппарат в виде членистого хоботка, подогнутого под грудные сегменты (исключение - непитающиеся самцы червецов, имеющие одну пару крыльев и нити на конце тела). Некоторые формы неподвижные, мешковидные, развиваются на растениях под защитой щитка, восковых выделений и т. д.

40 (41) Хоботок отходит от нижней поверхности головы или сме­щен к ее заднему краю. Передние крылья имеют однород­ную поверхность. Некоторые формы непитающиеся (без хоботка), имеют одну пару крыльев и нити на конце тела, некоторые - не­подвижные мешковидные насекомые, развивающиеся на растениях под защитой щитка, восковых выделений и т. д. ………………………………………………..Отряд Равнокрылые (Homoptera )

От мелких до крупных размеров. 2 пары перпончатых крыльев, складывающихся кровлеобразно. У части видов крыльев 1 пара или нет. Развитие не полное. Ротовой аппарат колюще-сосущий. Свойственен полиморфизм. В России около 4000 видов. Большинство фитофаги, вредители растений. 5 подотрядов : цикадовые, листоблошки (медяницы), тли, белокрылки, Кокциды (червецы).

Подотряд цикадовые . Усики короткие, ноги прыгательные. 2 пары перепончатых крыльев. Самцы с органами слуха и стрекотания. Яйцекладка – в стебли. Личинки вредят корням деревьев. Развитие многолетнее. Цикады, пенницы .

Подотряд листоблошки (медяницы ). Усики длинные, ноги прыгательные. Личинки уплощенные с зачатками крыльев, живут колониями, большинство монофаги, сильно вредят (яблонная и грушевая медяницы ).

Подотряд тли . Размер 0,5-7,5 мм. Тело яйцевидное, часто с белым пушком. Брюшко с тонкими выступами. Живут колониями, часто бескрылы. В России около 1000 видов. Выражен полиморфизм, сложный цикл смены поколений, часто мигрируют на другое кормовое растение. Размножение живорождением, партеногенетически. Много вредителей: кровяная тля, зеленая яблочная . Входят семейства тлей и хермесов .

Подотряд белокрылки . До 2 мм. 2 пары крыльев, плоско уложенных на брюшке. Тело покрыто мучнистой пыльцой. Личинки последнего возраста не активны. Личинки – колониями на нижней стороне листьев. Питаются соками. Опасны: оранжерейная, кленовая белокрылки .

Подотряд кокциды (червецы ). 3-7мм. Выражен половой диморфизм: самки бескрылые, неподвижные, покрыты щитком или восковыми выделениями. Сложный цикл развития с девственными и обоеполыми поколениями. Живут колониями. Вредят червецы, щитовки, ложнощитовки.

41(40) Хоботок отходит от переднего края головной капсулы. Передние крылья на вершине мягкие, прозрачные, их остальная по­верхность кожистая, обычно непрозрачная.Отряд Полу жесткокрылые, или Клопы (Hemiptera )

Размер от 0,5 до 50 мм. Живут на земле, в воде, под корой. Ротовой аппарат колюще-сосущий в виде членистого хоботка. 2 пары крыльев, складывающихся плоско. Передние крылья у основания кожистые, у вершины – перепончатые. У многих – пахучие железы. У части видов крылья укорочены или их нет. Развитие не полное. Личинки имагообразные. Многие виды – фитофаги, есть хищные и кровососы. 2 подотряда: скрытоусые, свободноусые .

Подотряд скрытоусые . Усики сильно укорочены, пахучих желез нет. Живут в воде, хищники (гладыш, водяной скорпион ).

42(39) Ротовой аппарат в виде короткого конуса или нечленистого хоботка, который бывает игловидным торчащим, мясистым втяги­вающимся, спирально закрученным и т. п. Ротовые органы могут быть недоразвитыми.

43(44) Тело кожистое, сильно сплюснутое с боков. Задние ноги прыгательные. ……………………………………….. Отряд Блохи (Siphonaptera)

44(43) Тело различной формы, но никогда не бывает сильно сплюс­нуто с боков. Задние ноги не прыгательные.

45(48) Ротовой аппарат в виде короткого, иногда втягивающегося ротового конуса. Мелкие насекомые с уплощенным телом.

46(47) Грудной отдел подразделен на сегменты. Крылья (если развиты) в числе двух пар, с бахромкой волосков по заднему краю. Обитают на растениях …………………………………………….Отряд Трипсы (Thysanoptera )

48(45) Ротовой аппарат в виде хоботка или недоразвит.

49(56) Хорошо развиты две пары крыльев; если развита только одна пара крыльев, то на конце тела имеются длинные хвостовые ни­ти (исключение - бескрылые самки некоторых бабочек, которые узнаются по наличию на теле легко стирающегося покрова из че­шуек.

50(51) Усики короче головы. Передние ноги удлинены.Отряд Поденки (Ephemeroptera )

51(50) Усики значительно длиннее головы.

52(53) Голова направлена ротовыми частями вперед. Крылья без покрова из волосков и чешуек ………………….Отряд Веснянки (Plecoptera)

53(52) Голова направлена ротовыми частями вниз. Крылья покры­ты волосками или чешуйками.

54(55) Крылья и тело покрыты легко стирающимися чешуйками. Ротовые органы в виде спирально закрученного хо­ботка, реже - недоразвитые………………………….Отряд Чешуекрылые, или Бабочки (Lepidoptera)

От мелких до крупных. 2 пары перепончатых крыльев, покрытых чешуйками. Ротовой аппарат сосущий, верхние челюсти редуцированы, нижние – в виде хоботка. Усики длинные. Метаморфоз полный. Личинки – гусеницы. Фитофаги в стадии гусеницы, много вредителей растений. Куколки покрытые, у многих в коконе. Более 10 тыс. видов. Переднемоторные, задние крылья сцепляются с передними в полете. Яйцеклада нет. 2 подотряда.

Подотряд равнокрылые – мало видов, низкоорганизованные. Сем. Тонкопряды.

Подотряд разнокрылые – основное число видов. Делится на 2 группы: низших разнокрылых (сем. моли, листовертки, огневки, стеклянницы, древоточцы ) и высших разнокрылых (крупные белянки, нимфалиды, парусники, голубянки и др). Больше в лесу вредят ночные бабочки: сем. бражники, коконопряды, пяденицы, волнянки, совки .

55(54) Крылья и тело покрыты волосками. Ротовые органы реду­цированы ………………………………..Отряд Ручейники (Trichoptera)

56(49) Хорошо развита только одна пара крыльев, или крылья не­доразвиты. Хвостовых нитей на конце тела нет.

57(58) Развита передняя пара крыльев, задняя превращена в бу­лавовидные жужжальца. У бескрылых форм ноги длин­ные ……………………….Отряд Двукрылые, или Комары и мухи (Diptera)

Подотряд длинноусые (комарообразные ) – усики длинные, брюшко удлиненное. Личинки с головой. Относятся сем.: галлицы, комары, мокрецы .

58(57) Развита задняя пара крыльев, передняя превращена в бу­лавовидные придатки. Самки бескрылые и безногие.. Отряд Веерокрылые (Strepsiptera )

Задание

1. Пользуясь определительной таблицей определить до отряда представителей класса насекомых, предложенных в наборах и сборных коллекциях.

2. Законспектировать краткие характеристики отрядов стрекозы, жуки, клопы, бабочки, тараканы, прямокрылые, сетчатокрылые, равнокрылые, перепончатокрылые, двукрылые, обращая основное внимание на характеризующие признаки и значение представителей отрядов в лесном хозяйстве.

Форма отчетности: конспекты, устный опрос по коллекциям.

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.

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.

Грудь , или средний отдел тела насекомого, служит местом прикрепления локомоторных органов и состоит из трех сегментов - передне-, средне- и заднегруди. Каждый из них несет пару ног. Ноги насекомых членистые, из пяти главных частей. Начиная от туловища, это тазик (базальный членик), вертлуг, бедро, голень и лапка. Вертлуг обычно короткий. Исходно он был свободным и, образуя два сустава, повышал подвижность конечности, но у современных насекомых, как правило, срастается с бедром. Лапка образована тремя-пятью члениками, но их число у некоторых насекомых редуцировано до двух и даже одного. Эта часть функционально соответствует стопе, почти всегда оканчивается одним-двумя коготками и обычно несет другие придатки, например плоскую подушечку (пульвиллу). У некоторых насекомых на лапках находятся высокочувствительные хеморецепторы, а также сенсорные органы, способные воспринимать колебания поверхности, предупреждая тем самым о приближающейся опасности. Примитивный тип ног насекомых - ходильный с почти цилиндрическими члениками, однако в процессе эволюции конечности часто модифицировались для выполнения новых функций. Так, у блох и кузнечиков задние ноги сильно удлинены и приспособлены для высоких прыжков; у хищных насекомых передние ноги иногда превращены в хватательные приспособления, а у роющих форм, например жуков-скарабеев и медведок, они расширены в зазубренные скребки. У некоторых живущих под корой видов (клопов-подкорников) ноги широко отстоят одна от другой и отходят от туловища не вниз, а в стороны, что позволяет насекомому передвигаться в очень тесных пространствах. Иногда ноги служат для обмана хищников; например, у ряда клопов они увеличены и покрыты шипами: это может как отпугивать врага, так и служить маскировкой, делая трудноразличимыми общие очертания животного. У многих мух передние ноги ярко окрашены и, вытянутые вперед, напоминают сверху антенны пчел и ос. У мух широко распространена и сложная орнаментация лапок: обычно она служит вторичным половым признаком, используемым для привлечения самки (ухаживания). Крыльев у насекомых обычно две пары - на средне- и заднегруди. Они отходят в верхней части боковой стенки этих отделов и представляют собой ее выпячивания. Крылья пронизаны жилками (их число и расположение - систематические признаки), по которым течет гемолимфа ("кровь"). Она питает крылья, доставляя в них питательные вещества, а кроме того, ее напор позволяют расправить эти структуры, когда они завершают свое формирование у взрослого насекомого. Жилки играют также роль жесткого каркаса. Крылья бывают голыми (прозрачными) или покрытыми волосками и их производными. Эти волоски часто микроскопические, но у бабочек (отряд Lepidoptera) они превращены в крупные чешуйки различного типа, которые либо содержат пигмент, либо благодаря особым образом исчерченной поверхности так отражают свет, что насекомое переливается всеми цветами радуги (например у рода Morpho). Чешуйки присутствуют также на туловище и крыльях других насекомых, в частности жуков и комаров. Крылья бывают различным образом модифицированы. Обычно передние крупнее задних и служат как для полета, так и для защиты нижних, однако у жуков (отряд Coleoptera) они превращены в жесткие надкрылья, выполняющие в основном защитную функцию, а у жуков-плавунцов образуют на спине воздушную камеру, позволяющую этим насекомым подолгу находиться под водой. У двукрылых задние крылья превращены в короткие булавовидные выросты - т.н. жужжальца, служащие органами равновесия и работающие по принципу гироскопа, хотя совершают они в полете не вращательные, а колебательные движения. При удалении хотя бы одного жужжальца насекомое теряет способность летать. В 1945 и 1946 Керран и Лестер провели фотосъемку летящей мухи ильницы-пчеловидки с частотой 3000 кадров в секунду, продемонстрировав, что крылья и жужжальца всегда движутся в противофазе. У четырехкрылых насекомых передние и задние крылья обычно с помощью определенных приспособлений соединяются в полете друг с другом, поэтому работают как единая машущая поверхность. У некоторых насекомых крылья служат звукоиздающими органами. Звук возникает при трении их друг о друга или задних бедер по особым участкам передних крыльев. Во многих группах насекомых наряду с крылатыми видами имеются формы, у которых крылья редуцированы и нефункциональны или вообще отсутствуют в связи с тем, что в ходе эволюции необходимость в них отпала. У некоторых двукрылых и бабочек бескрылы или неспособны к полету только самки. У муравьев и термитов крылья развиваются только у половых особей, которые сбрасывают их после короткого брачного полета. Муха Criddleria после расселительного лета обрывает свои крылья, оставляя от них только основание и жесткую переднюю жилку. На крыльях многих видов дневных бабочек (обычно только у самцов) присутствуют специализированные сенсорные или пахучие участки. У некоторых мух со сложным ритуалом ухаживания крылья могут менять окраску и даже форму: самец их волнообразно изгибает или вибрирует ими перед самкой, обычно устроившись на ярком солнце, где хорошо заметны их отличительные признаки. У большинства мух из семейств Tephritidae, Otitidae и Sepsidae волнообразные изгибания крыльев считаются также защитным приспособлением, поскольку свойственны не только самцам.

Энциклопедия Кольера. - Открытое общество . 2000 .

Наша планета богата различными представителями фауны. Самыми распространенными такими представителями являются, конечно же, насекомые. Насекомые принадлежат к классу беспозвоночных членистоногих животных. Они появились очень давно и на протяжении такого длительного периода разделились на предостаточно большое количество видов. Насекомые - это мелкие существа, которые отлично адаптируются в любой среде. Они находчиво защищаются и обладают очень сложной системой размножения.

Насекомые – это самая большая и многообразная группа беспозвоночных во все мире. Согласно различным данным, на сегодняшний день существует более 3 миллионов видов таких животных. Количество отрядов по разным данным варьируется от 30 до 40. На данный момент описано всего лишь о 1,5 миллионов видов насекомых. Как уже упоминалось выше, насекомые впервые на земле появились очень давно, еще в силурийский период, который был 435 - 410 миллионов лет тому назад. Однако в найденном состоянии известно несколько десяток тысяч видов. Как и все живые организмы, насекомые разнополые. Эволюция насекомых, в большинстве случаев, осуществляется с перевоплощением: яйцо превращается в личинку, далее личинка перерастает в куколку, а та в свою очередь во взрослую особь. Насекомых разделяют на три большие группы:

1) низшие, которые не обладают метаморфозом,

2) с неполным превращением,

3) с полным превращением.

Ко второй и третей группе принадлежат: прямокрылые, хоботные, пузыреногие, сетчатокрылые, ручейники, чешуекрылые, жесткокрылые, веерокрылые, блохи, перепончатокрылые, двукрылые и многие другие. Питаются они предпочтительно растениями, однако, определенные виды насекомых питаются еще и животными продуктами. Изучением насекомых занимается отдельный раздел зоологии - энтомология, что в переводе с грецкого слома «энтомон» обозначает насекомое.

По внешнему виду насекомые весьма разнообразны. Однако, всем насекомым характерны общие признаки. Тело насекомых делиться на голову, грудной отдел и брюшко. Брюшко присоединяется к грудному отделу либо неподвижно, либо с помощью тонкого ствола. У насекомых присутствует всего лишь одна пара усиков и три пары лапок. В большинстве случаев они наделены двумя парами крыльев. Но крылья развиты далеко не у всех видов насекомых, а у их личинок они могут отсутствовать либо быть слабо развитыми. Крылья насекомых исполняют главную функцию – функцию полета. Они функционируют лишь у взрослых насекомых. Дышат данные особи трахеями. Кожа у насекомых формируется из хитина, который создает прочный скелет. Плотные внешние покровы оберегают внутренние органы насекомых от различных повреждений и предохраняют от обезвоживания организма. Кровеносная система не замкнута. Нервная система состоит из узлов, которые находятся над глоткой или под ней, и узлов-пар в грудном отделе и в брюшке. Голова у насекомых, как правило, имеет округлую форму, но порой обладают совершенно необыкновенной формой. На голове у них находятся органы чувств и органы, с помощью которых насекомые захватывают добычу. Органы чувств включают в себя органы обоняния, осязания и зрения. Глаза у них расположены в боковой области головы, по структуре они бывают простые и сложные. Главными органами осязания и обоняния являются усики, которые находятся между глазами или впереди них. На поверхности таких усиков расположено огромное число невидимых невооруженным глазом органов чувств. Органы поглощения пищи бывает двух видов: с грызущим ротовым аппаратом и с хоботком.

Как известно, насекомые имеют немаловажное значение в окружающей среде. Полезные свойства насекомых дают необходимые и полезные продукты, а также сырье (мед, шелк, воск). Большинство насекомых, например, божьи коровки, наездники и многие другие, искореняют вредителей сельского хозяйства. Опыление цветов происходит с помощью насекомых. Млекопитающие, птицы, а также многие другие животные питаются исключительно насекомыми, личинки жучков способствуют формированию эдафонического слоя. Однако определенные виды насекомых являются вредителями, так как они наносят большой вред сельскохозяйственным, лесным и декоративным растениям. Также они являются переносчиками возбудителей различных опасных болезней не только людей, но и животных.

Ответы к школьным учебникам

Это самый разнообразный класс членистоногих. Число видов превышает 1 млн, и тем не менее можно выделить некоторые общие для всех насекомых особенности внешнего строения:

Тело состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка; покрыто хитиновым покровом;

На голове одна пара усиков; все сегменты головы слиты;

Грудь всегда состоит из трех сегментов: передне-, средне- и заднегруди;

Три пары ходильных ног (прикрепляются соответственно к каждому сегменту груди);

Пара сложных (фасеточных) глаз располагается по бокам головы;

У большинства насекомых имеются крылья, одна или две пары (на втором и третьем сегментах грудного отдела);

Брюшко сегментировано; количество сегментов варьируется у разных видов.

2. Из скольких отделов состоит тело насекомых?

Тело состоит из трех отделов: головы (образована несколькими слившимися сегментами); груди, состоящей из трех сегментов; брюшка, состоящего из нескольких сегментов (5-11), разделенных насечками.

3. Как устроены конечности насекомых?

На голове имеется одна пара усиков (органы обоняния и осязания) и ротовой аппарат. Последний образован видоизмененными конечностями (три пары). Ротовой аппарат может быть нескольких типов - грызущий, колюще-сосущий, лижущий, сосущий.

На каждом сегменте груди имеются парные ноги: прыгательные (кузнечик), копательные (жук-навозник), плавательные (жук-плывунец), бегательные (жуки). На втором и третьем сегменте могут быть крылья (видоизмененные складки покровов). На конце брюшка у некоторых представителей наблюдаются видоизмененные конечности: жало, яйцеклады.

4. Какие крылья бывают у насекомых?

5. Как устроена нервная система насекомых?

Нервная система насекомых построена по типу брюшной нервной цепочки и достигает очень высокого уровня развития и специализации. Центральная нервная система включает надглоточный нервный узел - головной мозг, подглоточный узел и брюшную нервную цепочку из парных нервных узлов - ганглиев. Головной мозг состоит из трех участков: переднего, среднего и заднего. Имеется серое вещество, состоящее из тел нервных клеток (нейронов), что является основой сложных форм поведения у насекомых.

6. Опишите строение глаз насекомых.

Глаза могут быть как сложными, так и простыми.

Неподвижные сложные глаза, состоящие из фасеток, воспринимают форму предметов. Количество фасеток определяется биологическими особенностями насекомых. Глаза могут воспринимать мелькания с частотой 250-300 Гц (мельканий в секунду!). Также глаза насекомых могут различать цвета (бабочки, пчелы) и воспринимать поляризацию света.

Простые глаза способны лишь отличить свет от темноты.

7. Как питаются насекомые?

Среди насекомых имеются всеядные, например тараканы, которые питаются различными растительными и животными продуктами. Множество насекомых использует в качестве пищи разные части растений, от корня до плода включительно. Не менее многочисленны насеко- мые-хищники, поедающие других насекомых, червей, моллюсков и др. Существуют виды, питающиеся падалью, разного рода отбросами и продуктами гниения. Встречаются также и насекомые, которые специализируются на крайне малопитательной пище - перья, рога, воск и др.

8. Что такое гемолимфа? В чем заключается ее функция?

Гемолимфа - бесцветная или желтоватая жидкость, циркулирующая в сосудах и полостях насекомых, основной функцией которой является снабжение тканей и органов питательными веществами.

9. Как дышат насекомые?

Органами дыхания у насекомых является сложная система трахей. Трахеи образуют сеть, оплетающую все органы. Наружу трахеи открываются дыхальцами, расположенными по бокам груди и брюшка. Движение воздуха в трахеях обеспечивается ритмичными движениями брюшка.

10. Что такое мальпигиевы сосуды?

Мальпигиевы сосуды - тонкие трубочки, расположенные в полости тела, открывающиеся в кишечник на границе средней и задней кишки. Продукты обмена поступают из гемолимфы в просвет мальпигиевых сосудов в виде суспензии (взвешенных в воде кристалликов) и выделяются в кишечник. Вода из этой суспензии всасывается стенками мальпигиевых сосудов и задней кишки и возвращается в гемолимфу, а почти сухие продукты обмена вместе с непереваренными остатками пищи выводятся наружу через анальное отверстие.

11. Каковы особенности строения половой системы насекомых?

Насекомые раздельнополы. Половые железы у них парные. У самцов в брюшке расположены семенники, от которых отходят семяпроводы, впадающие в семя- извергательный канал. Яичники самок открываются в яйцеводы, которые ниже соединяются в единое влагалище. Оплодотворение внутреннее.

12. Какую роль играют насекомые в природе и жизни человека?

В природе насекомые - основные опылители цветковых растений.

Насекомые являются одним из важнейших звеньев в круговороте веществ в природе. Входят в состав различных пищевых цепей.

Потребляя растительную пищу, превращают ее в животные белки - корм для других животных.

Многие насекомые выступают санитарами биосферы, уничтожая трупы погибших животных и экскременты (жуки могильщики, жуки навозники).

Велико значение насекомых, особенно термитов и муравьев, в почвообразовательных процессах.

Проникая в ранку, личинка буквально выедает тело.

Печально известна муха цеце - переносчик часто смертельной для человека сонной болезни.

Насекомые широко используются в хозяйственной деятельности человека. Например, пчел разводят для получения меда, пчелиного яда, прополиса, воска; тутового шелкопряда - ради шелка; лаковых червецов - для получения изоляционных веществ и краски кармина.

Некоторые насекомые (например, наездник) нашли применение в борьбе с вредителями сельского хозяйства как их естественные враги.