Морфофизиологическая характеристика класса Насекомые

Насекомые - высшие беспозвоночные животные. К этому классу относится около миллиона видов.

Тело насекомых разделено на голову, грудь и брюшко. Голова у большинства насекомых подвижно соединена с грудью. На голове расположены глаза, усики (органы осязания) и ротовой аппарат. Для насе­комых характерно разнообразное строение ротовых органов, строго приспособленных к питанию опреде­ленной пищей. Различают грызущий, грызуще-лижущий, колюще-сосущий, сосущий и лижущий ротовые аппараты. Исходной формой являются грызущие орга­ны насекомых, питающихся твердой пищей. Ротовой аппарат этого типа состоит из верхней губы, пары вер­хних челюстей, пары нижних челюстей и нижней губы. Верхняя губа образовалась из складки кожи. Остальные части ротового аппарата - преобразован­ные конечности. К ротовому аппарату относятся хи­тиновые выпячивания дна ротовой полости - гипофаринкс или язык. Остальные типы ротовых аппаратов насекомых - производные от грызущего, что связано с переходом к питанию жидкой пищей.

Грудной отдел состоит из трех сегментов, каж­дый несет одну пару ходильных ног. Таким образом, для насекомых характерно наличие 3 пар конечностей. Исходным типом являются бегательные конечности, которые при специализации преобразуются в плавательные, прыга­ющие, роющие и др. На втором и третьем сегментах груди рас­положены крылья. У некоторых насекомых обе пары крыльев развиты хорошо и служат для полета. У жуков первая пара ви­доизменена в надкрылья, уплотнена и служит для защиты зад­ней пары, используемой для полета. В отряде клопов уплотня­ется лишь верхняя часть передней пары крыльев. У представи­телей отряда двукрылых для полета служит лишь первая пара, а вторая редуцирована, и преобразована в жужжальца, являющи­еся органами равновесия. Крылья пронизаны продольными и поперечными жилками, внутри канала которых проходят не­рвы и трахеи. Жилкование крыльев имеет большое системати­ческое значение. Известны и бескрылые насекомые. У первичнобескрылых отсутствие крыльев указывает на примитивность организации. Вторичнобескрылые (вши, блохи, клопы) утрати­ли крылья в связи с паразитическим образом жизни.

Брюшко насекомых состоит из 6-12 члеников. Строение зад­него отдела брюшка различно у самцов и самок, что является проявлением полового диморфизма у насекомых.

Покровы и мышечная система. Насекомые имеют хитинизированный покров, под которым залегает однослойный гиподермический эпителий. Кожа богата разнообразными железа­ми: пахучими, восковыми, линочными и т.д. Мышцы попереч­нополосатые.

Пищеварительная система начинается ртом, который ведет в ротовую полость. Сюда открываются протоки слюнных желез. У гусениц большинства бабочек слюнные железы превращены в прядильные. Передний отдел кишечника имеет расширение - зоб. У рабочих пчел в зобу под влиянием ферментов цветочный не­ктар превращается в мед. Переваривание и всасывание пищи у насекомых совершаются в средней кишке, которая переходит в заднюю, открывающуюся наружу анальным отверстием.

Органами дыхания служат трахеи, которые представляют собой систему ветвящихся трубочек, распределяющие воздух по всему телу. Концевые трубочки трахей подходят даже к неболь­шим группам клеток. Стенки трахей пропитаны хитином и не спадаются.

Органы выделения. У большинства насекомых органами выделения являются мальпигиевы сосуды - многочисленные трубочки, впадающие в кишечник на границе средней и задней кишки. Просвет их заполнен зернами мочевой кислоты - глав­ным продуктом диссимиляции у насекомых. Кроме того, выде­лительную функцию несет жировое тело («почка» накопления). В нем накапливаются кристаллы мочевой кислоты, с возрастом концентрация их в жировом теле увеличивается. Основная фун­кция жирового тела­ – накопление запасных питательных веществ (жир, гликоген, белок). Этим объясняется способность к дли­тельному голоданию многих насекомых.

Органы кровообращения. В связи с тем, что имеется раз­ветвленная сеть трахей, кровеносная система развита слабо и лишена функции переноса кислорода. Сердце и аорта располо­жены на спинной стороне. Жидкость, циркулирующая по кро­веносной системе, называется гемолимфой. В ней находятся бе­лые кровяные тельца. У некоторых насекомых (например, жу­ков-нарывников) гемолимфа ядовита.

Нервная система. В структуре нервной системы привлекает внимание передний протоцеребральный отдел «головного моз­га». В этом отделе весьма развиты так называемые грибовидные тела, особенно у тех насекомых, которые отличаются высокораз­витыми инстинктами (пчелы, осы, муравьи). В брюшной нервной цепочке выражена тенденция к концентрации ганглиев в про­дольном направлении, а у некоторых насекомых (например, у мух) это распространяется и на ганглии грудного отдела, кото­рые сливаются в единую массу. Эти изменения в строении не­рвной системы ведут к совершенствованию ее деятельности.

Органы чувств насекомых хорошо развиты. Имеются орга­ны зрения, обоняния, осязания, равновесия, температурной и вибрационной чувствительности и др. Насекомые имеют про­стые и сложные (фасеточные) глаза. Зрение «мозаичное». Выс­шие насекомые имеют цветное зрение. Органы осязания пред­ставлены чувствительными волосками, разбросанными по все­му телу. Органы обоняния расположены на усиках и нижнече­люстных щупиках.

Насекомым свойственны очень сложные формы поведения, в основе которых лежат инстинкты.

Система воспроизведения. Все насекомые раздельнополы. Развитие происходит с полным и неполным метаморфозом. При неполном метаморфозе из яиц выходят личинки, похожие на взрослых насекомых, но отличающиеся от них недоразвити­ем вторичных половых признаков, зачаточными крыльями. Пос­ле нескольких линек личинки превращаются в имаго (вши, та­раканы, клопы). Полный метаморфоз включает стадии яйца, личинки/куколки и имаго. При развитии из яиц выходят ли­чинки, отличающиеся от имаго. После линьки личинки превра­щаются в неподвижные куколки. В этот период происходит пе­рестройка внутренних органов (двукрылые, блохи). Метамор­фоз идет под контролем гормональной системы. Среди насекомых, имеющих медицинское значение, выде­ляют следующие экологические группы: синантропные виды, не являющиеся паразитами; временные кровососущие эктопа­разиты; постоянные кровососущие паразиты; тканевые и полостные ларвальные (личиночные) паразиты.

Виды, которые относятся к классу насекомые, характери­зуются чрезвычайным разнообразием морфофизиологических признаков. Деление класса на отряды базируется на особеннос­тях развития, строения крыльев, ротового аппарата и конечнос­тей. В связи с этим выделяют важнейшие отряды насекомых, имеющих медицинское значение: таракановые, полужесткокры­лые, вши, блохи, двукрылые.