Класс Насекомые. Общая характеристика

Тело насекомых состоит из головы, груди и брюшка. Единственная группа беспозвоночных животных, приобретшая способность к полету.

Сверху и с боков голова одета головной капсулой. По бокам головы расположены два сложных глаза, между которыми обычно имеются простые глазки. На голове есть пара членистых усиков. На усиках находятся осязательные и обонятельные рецепторы.

Рот находится на брюшной стороне головы и окружен видоизмененными конечностями, образующими ротовой аппарат. Грызущий ротовой аппарат имеют жуки, тараканы, кузнечики, гусеницы бабочек и т.д. Он образован верхней губой, верхней челюстью, нижней челюстью и нижней губой. К ротовому аппарату относится язык.

Грудь образована тремя сегментами. К сегментам груди причленяются три пары ходильных ног.

На спинной стороне второго и третьего сегментов груди расположены крылья — двуслойные складки покровов тела. В крыле проходят трахеи и нервы. Их залегания образуют утолщения — жилки. У жуков, тараканов первая пара крыльев превращается в жесткие надкрылья. У двукрылых (мухи, комары) развита только первая пара крыльев, а вторая превращена в жужжальца — органы стабилизации при полете. Среди насекомых есть первично бескрылые виды, которые относятся к древним, примитивным группам. Есть вторично бескрылые насекомые, утратившие крылья в связи с особенностями образа жизни, например, блохи, вши и т.д. Брюшко состоит из разного числа сегментов. На брюшке конечностей нет, но могут находиться их рудименты: грифельки, церки, яйцеклады.

Рот ведет в ротовую полость, в нее впадают протоки нескольких пар слюнных желез. Ротовая полость переходит в глотку, за которой располагается пищевод, иногда расширяющийся в зоб. Желудок мускулистый. Перечисленные отделы составляют переднюю кишку. Средняя кишка обычно короткая, в ней происходит переваривание и всасывание пищи. Задняя кишка — длинная, в ней формируются каловые массы, и происходит обратное всасывание воды. Печени у насекомых нет.

Органы выделения — мальпигиевы сосуды, расположенные в месте перехода средней кишки в заднюю. В выделении принимает участие жировое тело. Видоизмененные участки жирового тела у некоторых насекомых (жуки-светлячки) образуют органы свечения.

Нервная система образована головным мозгом, окологлоточным нервным кольцом и брюшной нервной цепочкой. Наиболее развиты нервные узлы грудных сегментов, поскольку они иннервируют ноги и крылья. Органы чувств сложны и многообразны: имеются органы осязания, обоняния, вкуса, зрения и слуха.

Дыхание только трахейное. Трахеи начинаются парными дыхательными отверстиями. Внутри тела насекомого трахеи ветвятся и оплетают внутренние органы.

Кровеносная система развита относительно слабо. Сердце трубчатое и расположено на спинной стороне брюшка.

Насекомые раздельнополы, выражен половой диморфизм. Половые железы парные, находятся в брюшке. Оплодотворение внутреннее;

Развитие примитивных насекомых протекает без метаморфоза. У высокоорганизованных насекомых — развитие с метаморфозом или с превращением. По типу развития насекомые делятся на развивающихся с неполным превращением и на развивающихся с полным превращением.

При развитии с неполным превращением организм проходит следующие стадии: яйцо — личинка — взрослое насекомое. Личинка, вылупившаяся из яйца, имеет сходство со взрослым насекомым по ряду важнейших признаков. Личинки и взрослые насекомые имеют общий план строения тела, один и тот же тип ротового аппарата, а следовательно, сходный спектр питания, обычно обитают в тех же условиях внешней среды. Отличаются личинки от взрослых насекомых недоразвитием крыльев, неполным числом сегментов брюшка, отсутствием вторичных половых признаков. С неполным превращением развиваются насекомые отрядов Прямокрылые (Кузнечики), Тараканы, Полужесткокрылые (Клопы), Равнокрылые (Тли), Вши и т.д.

У насекомых, с полным превращением, развитие протекает по следующей схеме: яйцо — личинка — куколка — взрослое насекомое. Личинки принципиально отличаются от взрослых насекомых по общему плану строения тела, как правило, имеют иной тип организации ротового аппарата и иной спектр питания, обитают в разных средах (например, комар и его водная личинка). Личинка после последней линьки переходит в состояние покоя — окукливается. С полным превращением развиваются отряды насекомых: Жесткокрылые, Чешуекрылые, Перепончатокрылые, Двукрылые, Блохи и т.д.

Отряды насекомых с полным превращением. Майский жук — представитель отряда Жесткокрылые. Внешнее и внутреннее строение. Процесс жизнедеятельности. Размножение. Тип развития. Отряд Чешуекрылые. Капустная белянка. Тутовый шелкопряд. Шелководство. Отряд Двукрылые. Комнатная муха, оводы. Отряд Перепончатокрылые. Медоносная пчела и муравьи. Наездники. Биологический способ борьбы с вредителями

Одним из многочисленных представителей отряда Жесткокрылые является майский жук.

Голова жука полуподвижно соединена с грудью. На голове находятся пара фасеточных глаз и пара пластинчатых усиков — органов обоняния. Ротовой аппарат грызущего типа — жуки питаются молодыми листиками деревьев. Ко второму и третьему сегментам груда прикреплены крылья. Первая пара крыльев жесткая, с продольными жилками называется надкрыльями. Вторая пара крыльев — тонкие, перепончатые.

С брюшной стороны к каждому сегменту груди причленяется пара ног бегательного типа.

Брюшко состоит из восьми члеников и неподвижно соединено с грудью.

Пищеварительная система состоит из рта, глотки, пищевода, который расширяется в зоб, мускулистого желудка, средней и задней кишки. На границе средней и задней кишок расположены мальпигиевы сосуды — органы выделения. Внутренние органы жука со спинной стороны покрыты особой тканью — жировым телом.

По бокам тела на двух последних сегментах груди и на брюшке располагаются дыхательные отверстия — дыхальца. Дыхальца ведут в трахеи. Колебаниями брюшка жук совершает дыхательные движения.

Кровеносная система устроена очень просто: на спинной стороне брюшка находится трубчатое многокамерное сердце, замкнутое сзади. В сердце расположены клапаны, которые позволяют крови течь только в одном направлении — от заднегоконца к переднему.

Нервная система типичного строения.

Самки майского жука крупнее самцов. Самка откладывает яйца в почву, после чего погибает.

Личинки, вышедшие из яйца, обитают в подстилке и питаются перегноем. Зимуют личинки глубоко в земле, а следующей весной поднимаются к поверхности и начинают питаться корнями трав. После второй зимовки в почве, личинки начинают поедать корни кустарников и деревьев, тем самым наносят вред, вызывая гибель молодых растений.

Личинки белые с мягкими покровами. Голова одета плотной, темной головной капсулой. На грудных сегментах расположены три пары членистых конечностей. По бокам тела находятся дыхальца.

После четвертой зимовки, личинка окукливается в почве. Осенью из куколки выходит взрослый жук, который зимует в земле и поднимается на поверхность только весной следующего года.

Другими представителями насекомых с полным превращением являются бабочки (отряд Чешуекрылые, или Бабочки).

У бабочек две пары перепончатых крыльев покрыты чешуйками. Цвет, структура и размещение чешуек определяют разнообразие окраски и рисунков крыльев. Ротовой аппаратсосущего типа. Он имеет вид свернутого в спираль хоботка. С помощью хоботка бабочки высасывают нектар.

Личинки бабочек — гусеницы. Гусеницы имеют червеобразную форму тела, голова покрыта плотной капсулой, ротовой аппарат грызущего типа, глаза простые. Три сегмента груди несут по паре членистых конечностей с коготками. Брюшко также сегментировано и имеет выросты с крючьями — ложные ножки, их пять пар. Питаются гусеницы растениями.

К бабочкам относится капустная белянка.

Гусеницы капустной белянки питаются листьями капусты и других растений из семейства крестоцветных, Гусеницы зеленоватого цвета, с черными точками и желтыми полосками по бокам и на спине. Гусеницы несколько раз линяют, а затем окукливаются. Из куколки выходит белая бабочка с черными кончиками крыльев. Бабочки питаются нектаром. Они откладывают яйца на нижнюю сторону листьев капусты. За вегетационный период развиваются 2-3 поколения капустной белянки.

Еще один представитель этого отряда — тутовый шелкопряд.

Тутовый шелкопряд — это одомашненные бабочки, утратившие способность к полету, в дикой природе не встречаются.

Беловатые самки тутового шелкопряда откладывают до 700 яиц. Гусеницы, которые выходят из яиц, питаются листьями тутового дерева, или шелковицы. Гусеница развивается 4-5 недель, за это время она четырежды линяет. Слюнные железы гусениц шелкопрядов преобразованы в прядильные, или шелкоотделительные. В железах вырабатывается секрет, который застывает на воздухе и превращается в шелковую нить. Взрослая гусеница начинает обматывать себя этой нитью, формируя кокон. Внутри кокона гусеница окукливается. Куколок замаривают горячим паром, и на специальных машинах разматывают нить кокона, которая может достигать длины 1000м.

К насекомым с полным превращением относится также отряд Двукрылые.

У представителей отряда Двукрылые развита только первая пара перепончатых крыльев. Вторая пара преобразована в жужжальца. Голова подвижная. Ротовой аппарат разных типов — лижущий (мухи), колюще-сосущий (комары) и т.д. Усы разной формы.

Личинки Двукрылых белые, безголовые, безногие с членистым телом. Личинки обладают внекишечным пищеварение и обитают в гниющих органических остатках, есть подкожные паразиты. Куколки или неподвижные (у мух), или подвижны (у комаров).

Представители отряда: мухи, комары, слепни, оводы, мошки, мокрецы и т.д.

Комнатная муха обитает в жилище человека. На голове мухи находятся пара щетинковидных коротких усиков и сложных глаз. Органы вкуса у мухи находятся на ногах. Ротовой аппарат лижущего типа. У взрослых мух, так же как у личинок, наблюдается внекишечное пищеварение.

Личинки мух — опарыши — обитают в выгребных ямах, уборных, помойках и т.д., где скапливаются гниющие органические остатки. Окукливаются личинки в земле. Куколка неподвижна и называется пупарий.

Оводы внешне похожи на большую черную муху. Обитают оводы там, где есть копытные животные. Взрослые оводы не питаются: у них неразвиты ротовые органы и пищеварительная система. Они живут и размножаются за счет питательных веществ, накопленных личинкой.

После выхода из куколки взрослые оводы спариваются, и самки откладывают яйца на шерсть животных (кожные оводы) или в ноздри, рот, глаза животных и человека (полостные оводы). Личинки кожных оводов выходят из яйца и вбуравливаются под кожу животных. Личинки активно питаются и растут. На месте проникновения личинки образуется бугорок с язвой. Весной личинки вываливаются из язвы и окукливаются в земле. Из куколки выходит взрослое насекомое.

Оводы наносят существенный ущерб животноводству: снижают продуктивность животных (удои молока, привесы мяса), портят шкуры — на месте язвы остается поврежденная кожа.

Одним из важнейших отрядов насекомых с полным превращением является отряд Перепончатокрылые.

У Перепончатокрылых обе пары крыльев прозрачные с немногочисленными жилками, вторая пара крыльев меньше первой. Голова подвижная, на ней располагаются пара усиков различной формы и ротовой аппарат грызущего, грызуще-лижущего, лакающего и др. типов. У самок многих видов на конце брюшка имеется яйцеклад, который у жалящих насекомых преобразуется в жало.

Представители отряда перепончатокрылых: пчелы, осы, шмели, муравьи, наездники и т.д.

Медоносные пчелы живут семьями по 40-70 тыс. особей в ульях или дуплах деревьев. В семье находится одна самка — матка, несколько сотен самцов — трутней, а все остальные являются рабочими пчелами. Матка ежедневно откладывает до 1000 яиц. Трутни — гаплоидные самцы, оплодотворяют матку. Рабочие пчелы — это недоразвитые самки, неспособные размножаться. Их яйцеклад превращается в жало, связанное с парой ядовитых желез, расположенных в брюшке. Ротовые органы рабочих пчел грызуще-лижущие, с их помощью они строят соты, слизывают и сосут нектар. Нектар собирается в зобик, где превращается в мед. Медом пчелы питаются и выкармливают личинок. Мед пчелы отрыгивают в ячейки сот. На теле пчелы находятся многочисленные волоски. Когда пчела перелетает с цветка на цветок, на волоски оседает пыльца. Насекомое счищает пыльцу с волосков, и она скапливается в специальных углублениях на последней паре ног — корзиночках. Затем пчелы стряхивают пыльцу в соты и заливают медом — образуется перга — корм для личинок. На четырех последних сегментах брюшка располагаются восковые железы. Воск выделяется на поверхность тела животного и застывает в виде тонких пластиночек. Пчела челюстями откусывает и пережевывает эти пластиночки, строит из них соты.

Весной матка начинает откладывать по одному оплодотворенному яйцу в каждую ячейку сот. Из яйца вылупляются червеобразные личинки, которых рабочие пчелы первые пять дней кормят маточным молочком, а затем — пергой. Маточное молочко образуют особые железы, находящиеся на верхних челюстях пчел. Внутри ячейки сот личинки строят кокон и окукливаются. Через две недели из куколки вылетает молодая рабочая пчела. В более крупные ячейки матка откладывает неоплодотворенные яйца — из них развиваются трутни. В самых крупных ячейках развиваются матки, которых пчелы во время развития кормят маточным молочком.

Перед вылуплением молодой матки, старая матка с частью рабочих пчел покидает улей, происходит роение, или деление семьи.

Молодая матка через некоторое время вылетает из улья вместе с самцами-трутнями. После спаривания она возвращается в улей и начинает откладывать яйца.

У пчел очень сложное поведение. Оно базируется на инстинктах. Инстинкт представляет собой проявление многих последовательных рефлексов. Инстинктивными являются своеобразный «танец» пчел, строительство сот, кормление и уход за личинками, подготовка улья к зиме и т.д.

Полезная деятельность пчел заключается в том, что они опыляют цветковые растения. Пчелиный мед — ценный пищевой продукт. В медицине используют маточное молочко, пчелиный клей (прополис) и пчелиный яд. Пчелиный воск используется в различных отраслях промышленности — электротехнической, химической, и т.д.

Муравьи — общественные насекомые, так же как и пчелы живут семьями. Семья образуется из нескольких тысяч особей и обитает в гнезде — муравейнике, в семью входят бескрылые рабочие особи (недоразвитые самки), крылатые самцы (которые живут недолго — после спаривания они погибают) и крылатые самки — основательницы.

У многих видов муравьев имеется разделение труда между рабочими особями — имеются солдаты, фуражиры, муравьи, ухаживающие за личинками и т.д. Зимуют муравьи в подземной части муравейника, где поддерживается постоянная температура.

Весной самка-основательница начинает откладывать яйца, из которых выходят белые червеобразные личинки. Личинки окукливаются, и из куколок образуются новые рабочие муравьи.

Муравьи играют важную роль в процессах почвообразования: своими ходами они рыхлят почву, способствуют ее вентиляции и увлажнению, обогащают почву перегноем.

Муравьи питаются насекомыми. Они уничтожают огромное количество вредителей растений.

Наездники — это перепончатокрылые насекомые, личинки которых паразитируют в теле других насекомых или паукообразных. Самка наездника при помощи длинного яйцеклада откладывает яйца в тело жертвы. Из яиц выходят личинки. Затем личинки выходят из тела насекомого, которое при этом погибает.