Общая характеристика класса Насекомые
Насекомые являются самым многочисленным классом типа Членистоногие. Их отличительными признаками являются дифференциация тела на голову, грудь и брюшко, а также наличие членистых конечностей. Насекомые имеют шесть ходильных ног и одну пару усиков. На груди большинства из них располагаются крылья. Они представляют собой двойные складки покровов.
Все насекомые характеризуются непрямым развитием. Это значит, что у них наблюдается стадия личинки. Но ее метаморфоз может протекать по-разному. К примеру, насекомые с полным превращением определенное время находятся в виде куколки. В этот период они не питаются, что обеспечивает им безболезненное переживание неблагоприятных условий.
Развитие насекомых
После выхода из яйца, освобожденный от эмбриональных оболочек зародыш становится нимфой первой стадии, или личинкой, с которой начинается постэмбриональный период развития насекомого.
Морфологические изменения, происходящие в процессе развития от личинки до взрослого насекомого, называются метаморфозом.
В результате этих изменений насекомое на более поздних стадиях развития часто абсолютно не похоже на ранние эмбриональные формы. Примером является превращение личинки в непитающуюся стадию – куколку, предшествующую появлению взрослого насекомого (имаго). У многих насекомых процесс роста включает периодические линьки. Большинство насекомых линяют по меньшей мере 3 – 4 раза в год, бывает более 30 линек. В среднем число линек 5 – 6.
Неполный метаморфоз характерен для примитивных крылатых насекомых. Впервые крылья у них появляются после третьей линьки в виде небольших выростов. Эти зачатки крыльев с каждой следующей линькой увеличиваются в размерах и в последнем, преимагинальном возрасте они уже могут покрывать несколько сегментов брюшка. У насекомого преимагинального возраста происходит полное развитие имагинальных структур, и взрослое насекомое появляется в результате последней линьки полностью сформированным. Такой метаморфоз можно называть постепенным, т.е. крылья развиваются постепенно как наружные выросты.
Полный метаморфоз характеризуется развитием зачатков крыльев внутри тела вплоть до преимагинального возраста, после чего крылья выворачиваются наружу в виде больших придатков. Это происходит во время непитающей стадии, когда из тканей, принадлежащих более ранним стадиям, формируются имагинальные структуры. У насекомых с таким типом развития выделяют три четко различимые постэмбриональные фазы: молодая форма, или личинка, не имеющая крыловых зачатков; куколка, покоящаяся форма, имеющая крыловые зачатки, и взрослое насекомое (имаго).
Процесс линьки можно подразделить на несколько этапов:
- Увеличение гиподермы либо за счет деления клеток, либо за счет увеличения их объема, после чего кутикула (хитиновый слой) отделяется от гиподермы.
новая эпикутикула образуется на поверхности «оголенной» гиподермы. Между новой и старой кутикулой выделяется личиночная жидкость, находящаяся еще в неактивном состоянии.
Эпикутикула становится непроницаемой, личиночная жидкость переходит в активное состояние, и содержащиеся в ней ферменты (хитиназа и протеназа) растворяют старую кутикулу. Продукты, образующиеся при растворении старой кутикулы, поглощаются эпителиальными клетками гиподермы и используются при построении новой кутикулы.
Освобождение от старой кутикулы. Для этого насекомое сокращает брюшко, направляя кровь в грудь и раздувая ее до тех пор, пока кутикула не лопнет по линии разрыва. После разрыва старой кутикулы насекомое высвобождается из нее.
Сразу после линьки новая кутикула растягивается в течение короткого времени за счет заглатывания насекомыми воздуха или воды, в результате чего увеличивается объем тела. Повышение давления крови в это время также способствует растягиванию покровов.
После растягивания кутикулы клетки гиподермы секретируют тонкий цементный слой, который сохраняет ее форму.
У таракана, как и у представителей некоторых других групп насекомых (поденки, стрекозы, богомолы, веснянки, прямокрылые, уховертки, вши, равнокрылые), развитие происходит с неполным превращением. Это означает, что из яиц появляются личинки — маленькие насекомые, внешне очень похожие на родителей. Они отличаются от взрослых насекомых меньшей величиной, отсутствием крыльев и неразвитостью половой системы. Личинки несколько раз линяют, растут с каждой линькой и все больше и больше становятся похожими на взрослых насекомых. Со временем они становятся половозрелыми, и у них полностью формируются крылья. После этого насекомые больше не растут.
Таким образом, насекомое с неполным превращением проходит в своем развитии три стадии: яйцо >> личинка >> взрослое насекомое (рис. 100).
Рис. 100. Схема развития насекомого с неполным превращением: 1 — кубышка с яйцами; 2,3,4 — разные стадии развития личинок; 5 — взрослое насекомое
Стрекозы.
Это хорошо известные насекомые с длинным стройным телом и двумя парами сильных прозрачных крыльев (рис. 101, 1). Стрекозы (особенно крупные) отличаются очень быстрым и маневренным полетом. Они — хищники, ловящие насекомых (мух, комаров, мелких бабочек) на лету. У стрекоз большие сложные глаза, обеспечивающие почти круговой обзор, и длинные ноги, усаженные жесткими волосками. Личинки стрекоз малоподвижны, живут в прудах, озерах, канавах с водой, медленно текущих реках. Они тоже хищники и хватают проплывающих мимо рачков, личинок других насекомых, головастиков и мальков рыб при помощи способной выбрасываться вперед нижней губы, которая называется маской.
Рис. 101. Представители отрядов насекомых с неполным превращением: 1 — стрекоза; 2 — клоп: 3 — кузнечик; 4 — богомол; 5 — веснянка; 6 — цикада
Прямокрылые.
К этой группе относятся саранча, кузнечики (рис. 101,3), сверчки и медведки. У них две пары крыльев (передние более плотные, чем задние), у многих задние конечности прыгательные, ротовой аппарат грызущий. Многие из прямокрылых прыгают в высоту до 80 см, а если они при этом помогают себе крыльями, то расстояние, преодолеваемое ими за один прыжок, достигает 10 м. Некоторые виды саранчи хорошо летают. Саранча питается растениями, среди кузнечиков есть как растительноядные виды, так и хищники, сверчки — всеядные.
Равнокрылые.
К равнокрылым принадлежат цикады (рис. 101, б) и тли. Ротовой аппарат у них колюще-сосущего типа, а крылья обычно складываются крышей («домиком»). Питаются равнокрылые соком растений. Цикады — крупные (длиной до 7 см) дневные насекомые и известны тем, что способны издавать очень громкие звуки при помощи особых органов, расположенных снизу у основания брюшка. Тли — мелкие насекомые длиной 0,5-6 мм. Среди них есть как крылатые, так и бескрылые формы. Многие вредят культурным растениям.
Клопы, или Полужесткокрылые.
Представителей этой группы называют так потому, что их передние крылья (надкрылья) спереди плотные, а сзади мягкие (рис. 101, 2). Вторая пара крыльев лежит под первой. Именно при помощи второй пары крыльев клопы могут летать. У некоторых, например у постельного клопа, крылья отсутствуют. Ротовой аппарат у клопов колюще-сосущий. Среди клопов есть виды, питающиеся соками растений, есть хищники и кровососы (постельный клоп).
Насекомые с полным превращением
У насекомых с полным превращением личинки совсем непохожи на взрослых особей. Таковы личинки бабочек, жуков, мух, ос, муравьев. У этих личинок отсутствуют сложные глаза, имеются только простые глазки, или органы зрения совсем отсутствуют; тело чаще всего червеобразное (гусеницы бабочек). Нередко отсутствуют усики, нет крыльев. Личинки насекомых с полным превращением несколько раз линяют, растут. Достигнув предельных размеров, личинка превращается в куколку — это еще одна стадия развития, обычно неподвижная, промежуточная между личинкой и взрослым насекомым.
Таким образом, насекомые с полным превращением проходят в своем развитии четыре стадии: яйцо >> личинка >> куколка >> взрослое насекомое (рис. 102).
Рис. 102. Стадии развития насекомого с полным превращением (майского жука): 1 — яйцо: 2 — личинка; 3 — куколка; 4 — взрослое насекомое
У насекомых с полным превращением личинки часто обитают совсем в других местах и питаются иной пищей, чем взрослые животные. Так, гусеницы (личинки бабочек) питаются зелеными частями растений, ротовой аппарат у них грызущий. Взрослые бабочки питаются нектаром цветков, и ротовой аппарат у них сосущий. Мошки сосут кровь млекопитающих, а их личинки живут в проточной воде рек и улавливают сносимые течением мелкие органические частички. Различие в местах обитания и в питании взрослых насекомых и их личинок исключает конкуренцию между разными стадиями одних и тех же видов. Большинству видов насекомых свойственно развитие с полным превращением.
Бабочки, или Чешуекрылые.
Бабочек (рис. 103, А) назвают чешуекрылыми потому, что на крыльях у них находятся мелкие хитиновые чешуйки. Они ярко окрашены и сильно преломляют падающий свет, создавая причудливую игру цветов.
Рис. 103. Представители отрядов насекомых с полным превращением: А — бабочки: 1 — репейница; 2 — бражник; 3 — медведица; Б — жуки: 4 — плавунец; 5 — усач; 6 — хрущ; В — двукрылые: 7 — комнатная муха; 8 — зеленая падальная муха; 9 — кровососущий комар; 10 — долгоножка; Г — перепончатокрылые: 11 — оса; 12 — пилильщик; 13 — наездник
Окраска крыльев бабочек помогает им узнавать друг друга, маскирует в траве и на коре деревьев или предупреждает врагов, что бабочка несъедобна. Бабочки так многообразны и красивы, что доставляет удовольствие рассматривать их в музеях и в специальных цветных атласах.
Ротовой аппарат у бабочек сосущий — это свернутый в спираль хоботок. Питаются бабочки нектаром цветков. При окукливании гусеницы некоторых бабочек выделяют шелковые нити. Тутового и дубового шелкопрядов люди разводят для получения шелковых тканей.
Жуки, или Жесткокрылые
(рис. 103, Б). У представителей этой группы плотные жесткие надкрылья, прикрывающие вторую пару кожистых крыльев, при помощи которых они летают. Ротовой аппарат грызущий. Среди жуков много растительноядных, есть хищники и падалееды. Жуки живут в наземно-воздушной среде (на растениях, поверхности земли, в почве) и в воде. Личинки жуков бывают и очень подвижными хищниками, живущими открыто, и малоподвижными, похожими на червей, живущими в укрытиях и питающимися растениями, грибами, иногда разлагающимися остатками организмов.
Двукрылые
(рис. 103, В). Эти насекомые имеют только одну пару крыльев. Вторая пара сильно редуцирована и служит для стабилизации полета. К этой группе относятся комары и мухи. Они обладают колюще-сосущим или лижущим ротовым аппаратом. Некоторые двукрылые питаются пыльцой и нектаром цветков (мухи-сирфиды), есть хищники (ктыри) и кровососы (комары, мокрецы, мошки, слепни). Их личинки обитают в разлагающихся остатках выгребных ям, компостов (комнатные мухи), в воде (комары и мошки) или ведут бродячий образ жизни и охотятся на мелких насекомых.
Перепончатокрылые
(рис. 103, Г). Группа включает таких хорошо известных насекомых, как шмели, осы, пчелы, муравьи. У них имеется по две пары перепончатых крыльев (у некоторых крылья отсутствуют).
К этой же группе относятся пилильщики. Их называют так за то, что у самок имеется зазубренный яйцеклад, напоминающий пилу. Этим яйцекладом самки надсекают листья, стебли растений и откладывают туда яйца. Личинки пилильщиков похожи на гусениц бабочек.
К перепончатокрылым относятся и наездники. Их самки при помощи длинного яйцеклада прокалывают покровы гусениц и откладывают в них яйца. Вышедшие из яиц личинки поедают гусениц. Наездников используют в биологической борьбе с вредителями культурных растений.
Среди насекомых есть группы, развивающиеся с неполным превращением (вышедшая из яйца личинка похожа на взрослое насекомое) и с полным превращением (червеобразная личинка превращается в куколку, из которой и выходит взрослое насекомое).
Стрекозы, прямокрылые, равнокрылые, клопы (полужесткокрылые), бабочки (чешуекрылые), жуки (жесткокрылые), двукрылые, перепончатокрылые; неполное и полное превращение, гусеница.
Неполное превращение
Рассмотрим основные фазы, которые составляют полное и неполное превращение насекомых. В результате оплодотворения в обоих случаях из яйца вылупливается личинка. При развитии с неполным превращением она в общих чертах напоминает взрослую особь, но не имеет крыльев. Такая личинка питается и растет. Поскольку ее покровы не способны к растяжению, эта стадия сопровождается линькой. Только при этом условии возможно увеличение размеров и ее превращение во взрослую особь.
Насекомые с полным превращением линяют на стадии личинки, но после этого превращаются в куколку. У представителей отрядов Прямокрылые и Вши этого не происходит. Их личинка сразу развивается во взрослую особь. Примерами таких насекомых являются кузнечики, дыбки, медведки, саранча, платяная и человеческая вошь.
То есть при развитии с неполным превращением насекомые проходят следующие стадии: яйцо, личинка и взрослая особь.
Характеристики стадий
Яйцо. Неподвижная стадия, на протяжении которой формирующийся эмбрион находится внутри плотной оболочки. Он использует запасные питательные вещества и на протяжении большего или меньшего периода времени приобретает основные черты строения следующего этапа развития. По окончании данной стадии оболочки яйца разрываются, и наружу выходит личинка.[3]
Личинка. Как правило, личинка подвижна и способна к самостоятельному питанию. Обычно она характеризуется резкой «непохожестью» на остальные стадии развития, наличием недоразвитых органов, в первую очередь, гениталий. Крыльев у личинок также нет. Их главной биологической задачей является интенсивное питание и увеличение размеров тела.[3]
Личинки насекомых с полным метаморфозом, в отличие от аналогичной стадии при неполном превращении, объективно являются менее развитыми. Их ноги часто имеют меньшее количество члеников, у гусениц они представлены ложноножками, а у личинок мух их вовсе нет. Более примитивными также являются усики и другие структуры. «Наверстать» определенные этапы развития этим формам, как правило, удается лишь во время стадии куколки.[4]
Они заключаются, прежде всего, в анатомическом строении организма. У большинства личинок отсутствует репродуктивная система. Также отличается ротовой аппарат, а значит, и тип питания. Рассмотрим личиночные стадии развития насекомых с неполным превращением.
Предлагаем ознакомиться Как утеплить черешню на зиму видео !
Один из самых древних организмов – стрекоза, откладывает яйца в воду стоячих водоемов. Через 20 дней, а у некоторых видов через 2-9 месяцев появляется пронимфа (предличинка), которая живет всего несколько секунд, затем она линяет, и образуется наяда – настоящая личинка стрекозы. Она имеет мелкие размеры (1,5 мм), а жизненный цикл, в зависимости от вида насекомого, может длиться от нескольких дней до одного-трех лет. Личинка активно охотится в воде и имеет трахеи для дыхания, поэтому часто поднимается на поверхность.
стадия личинки у стрекоз различных видов обеспечивает расширение ареала обитания этих насекомых. Отметим, что половозрелое насекомое стрекоза и её личинка имеют черты сходства в способе питания (обе являются хищниками), а также дыхании (органы – трахеи). Отличие же заключается в среде их обитания: имаго живут в воздухе, а наяды – в воде.
https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyrighten-GB
Захваткин Ю.А., Курс общей энтомологии, Москва, «Колос», 2001 – 376 с.
Зенкевич Л.А. Жизнь животных. Энциклопедия в 6 томах. Т. 3 Пауки и насекомые. – М., «Просвещение», 1969. – 637 с.
Росс Г., Росс Ч., Росс Д. Энтомология. – М., Мир, 1985. -572 с.
Шванвич Б.Н. Курс общей энтомологии. — М.Л. Советская наука. 1949.—900 с., ил.
Цикл насекомого с полным превращением
Полное превращение предполагает развитие из личинки куколки. Она мало напоминает взрослую особь. У куколок нет крыльев и глаз. Их конечности могут быть укорочены или вовсе отсутствуют. У некоторых насекомых формируются временные личиночные органы. К примеру, у гусениц бабочек образуются ложные ножки.
Насекомые с полным превращением линяют несколько раз на стадии личинки. Потом они окукливаются. В этот период происходит практически полная перестройка организма. На этой стадии насекомые не питаются и не передвигаются. Существует ошибочное мнение, что куколка формирует сверху дополнительный покров. На самом деле это не так. На всех этапах насекомые покрыты только кутикулой. Развитие от личинки к куколке, а далее к взрослому насекомому сопровождается периодическими линьками.
Понятие метаморфоза
В древние времена в течение многих веков учёные отрицали тот факт, что насекомые могли развиваться из яиц, и утверждали, например, что пчёлы появляются из внутренностей зарытого быка или льва. Однако уже Аристотель описал развитие мух из гусениц. О том, что насекомые появляются из яиц и проходят сложный цикл метаморфоза, впервые заявил итальянец Улис Альдрованди (1522-1605). Сегодня метаморфоз насекомых — факт, известный всем. У некоторых видов насекомых метаморфоз, или превращения — это медленные изменения, во время которых постепенно развиваются характерные черты взрослой особи. Саранча похожа на своих родителей уже после вылупления из яйца. С возрастом она только растёт, пока не достигнет размеров взрослой крылатой особи. За это время не меняется ни форма тела, ни образ жизни. Такое преобразование называется неполным превращением. Другие виды насекомых проходят очень сложное развитие, от яйца через несколько личиночных стадий и куколку к имаго. Личинка комнатной мухи — червь, который активно питается и быстро растёт. Когда он перестаёт кушать, образует плотный кокон, где и происходят сложные изменения и из которого выходит взрослая муха.
Насекомые с полным превращением: таблица
Насекомые, которые в процессе развития проходят стадию куколки, более многочисленны. Поскольку в этот период животное может не питаться, в таком виде возможно переносить неблагоприятные условия. К примеру, так зимуют многие бабочки. Отряды насекомых с полным превращением и их основные характеристики представлены в нашей таблице.
| Название отряда | Признаки | Представители |
| Жуки (Жесткокрылые) | Ротовой аппарат грызущего типа, наличие жестких надкрыльев | Колорадский жук, навозник, могильщик, плавунец, божья коровка |
| Бабочки (Чешуекрылые) | Ротовой аппарат сосущего типа, перепончатые крылья покрыты чешуйками | Махаон, бражник, лимонница, адмирал, павлиний глаз |
| Перепончатокрылые | Ротовые органы грызуще-лижущего типа, перепончатые крылья | Пчела, шмель, шершень, оса, муравей |
| Двукрылые | Развитая передняя пара крыльев, задние превращены в жужжальца | Муха, комар, слепень, журчалка |
| Блохи | Крылья отсутствуют, ротовые органы колюще-сосущие, ноги прыгательные | Блоха человеческая, крысиная |
Отряд Чешуйчатокрылые или Бабочки (Lepidoptera)
Отряд Чешуекрылые (Бабочки). 130 000+ видов. Ротовой аппарат сосущий, у гусеницы – грызущий. 2 пары крыльев покрытых чешуйками. Представители: махаон, капустница, крапивница, павлиний глаз, бражники, шелкопряды
Известно свыше 150 тыс. видов.
Имеют 4 крыла. Крылья покрыты видоизмененными волосинками – микроскопическими чешуйками. От окраски, структуры, размещения чешуек, их способности преломлять свет зависит разнообразие рисунка, окраска крыльев. Могут поражать своей красотой (аполлон, махаон и др.). На голове расположены большие фасеточные глаза и пара усиков. Неподвижно соединены между собой сегменты грудного отдела. Грудные ножки – тонкие, слабые, но цепкие.
Ротовой аппарат сосущий, имеет вид длинного хоботка, загнут спирально в покое. Яйца бабочки откладывают преимущественно там, где будет питаться личинка (на ветвях, листьях, коре деревьев и т. п.). Личинка бабочек – гусеница – имеет грызущий ротовой аппарат, 3 пары грудных и 5 пар ложных брюшных конечностей с коготками на конце. У гусеницы развиты шелковыделительные железы, кроме слюнных. Из шелковых нитей они плетут кокон, где окукливаются, спускаются с ветвей деревьев, оплетают листья и побеги. Гусеницы некоторых видов могут образовывать общие паутинные гнезда (яблоневая моль, золотогузки и др.).
Взрослые бабочки – опылители растений. Личинки многих видов – вредители культурных растений (капустница, яблоневая моль, кольчатый шелкопряд и др.). Личинки домашней моли повреждают меховые изделия, шерстяные изделия и т. п.
Человек разводит для получения шелка тутового, или шелковичного, и дубового шелкопрядов.
Представители: махаон, капустница, тутовый шелкопряд и др.
Развитие бабочки. Тутовый шелкопряд и махаон.
Капустница (Pieris brassicae)
Крылья белого цвета с небольшими черными пятнами. Дневные бабочки. Вредители сельского хозяйства. Самки откладывают на нижнюю сторону капустных листьев яйца (по 15 – 200 шт.). Гусеница повреждает капусту и прочие растения семейства крестоцветных. Имеет зеленоватый цвет. По бокам и спине проходят желтые полосы и черные пятнышки. Созревшая гусеница заползает на деревья, стены, заборы и др. и превращается в куколку. Молодая бабочка некоторое время ждет, пока расправятся и окрепнут ее крылья. На протяжении вегетационного периода развивается 2 – 4 поколения.
Шелковичный или тутовый, шелкопряд (Bombyx mori)
Известен человечеству свыше 4 тыс. лет. Полностью одомашненный вид. Разводят его в искусственных условиях, так как в природе он не может существовать. Разводили китайцы, в Европу завезли арабы. Сейчас известны разные породы шелкопрядов, которые отличаются разным количеством шелка в коконе, его качеством.
У шелкопрядов есть крылья, но они утратили способность к полету. Взрослые насекомые не питаются. Самки имеют перистые усики, тонкое брюшко. Они откладывают большое количество яиц (400–700) – грену, после чего гибнут.
Из яиц в специальных условиях выводят гусеницу. Их кормят преимущественно листьями шелковицы (за что насекомые получили название). Гусеница малоподвижна, имеет беловатую окраску. На конце брюшка есть роговидный придаток. Они развиваются 26 – 40 дней, линяют четыре раза. После этого плетут кокон, в середине которого превращаются в куколку. Нить в коконе достигает приблизительно 1000 м. Определенную часть оставляют для разведения, других – убивают горячим паром или другим способом, высушивают. Коконы разматываются на специальных машинах. Из коконов получают шелк-сырец.
Жуки
Жесткокрылые представляют собой самый многочисленный отряд. В целом их насчитывается около 300 тысяч видов. Представителей отряда можно встретить на всех участках суши и в пресных водоемых. Все они имеют жесткие надкрылья, часто окрашенные в различные цвета. Вспомните, как заметен на фоне зеленых листьев колорадский жук. Такая окраска называется предостерегающей.
Питаются жуки листьями или более мелкими животными. Так, божьи коровки поедают тлю, а красотелы — гусениц бабочек. Развитие насекомых с полным превращением, в том числе и жуков, происходит в несколько стадий: яйцо, личинка, куколка, взрослое насекомое — имаго. Причем все они отличаются внешними признаками. Если личинки похожи на гусениц, то имаго имеет все признаки членистоногих.
Чешуекрылые
Насекомые с полным превращением, примеры которых мы сейчас рассмотрим, являются одними из самых красивых представителей животного мира. Их научное название связано со строением крыльев, которые покрыты чешуйками. Но все привыкли называть их бабочками, что в переводе с православного означает «старуха, бабка». Это связано с древним поверьем, что в этих насекомых вселяются души умерших.
Слюнные железы гусениц бабочек выделяют особое вещество, из которых формируются нити. Из них насекомые плетут защитные оболочки — коконы или прикрепляют куколки к различным предметам. Нити бабочек шелкопрядов, длина которой может достигать 2 км, используют для получения натуральных тканей.
Перепончатокрылые
Отряды насекомых с полным превращением невозможно представить без общественных представителей Перепончатокрылых. Прежде всего это медоносные пчелы и муравьи. Они живут большими группами, в пределах которых четко распределены обязанности. Так, пчелиная семья состоит из царицы (матки), самцов — трутней и многочисленных рабочих особей.
Подобная картина наблюдается и в муравейниках. Эти насекомые являются настоящими тружениками. Строя себе жилища, они перемешивают почву, повышают ее пористость и обогащают ее органическими веществами. Муравьи считаются еще и непревзойденными «силачами». Эти уникальные насекомые способны поднять вес, превышающий их собственный примерно в 25 раз. Это возможно благодаря чрезвычайной силе сокращения их мышц.
Отряд Перепончатокрылые (Hymenoptera)
Отряд Перепончатокрылые. 90 000+ видов. Ротовой аппарат грызущий или грызуще-лижущий. 2 пары прозрачных перепончатых крыльев, задние короче, сцепляются зацепками. Представители: пчелы, осы, шмели, муравьи, пилильщики, наездники и др.
Известно около 100 тыс. видов. Из них 10 тыс. видов встречаются в нашей стране. Хорошо летают, поэтому имеют наиболее сильно дифференцированные грудные мышцы.
По характеру соединения брюшка с грудью делятся на два подотряда: сидячебрюхих и стебельчатобрюхих. У первых брюшко широким основанием соединено с грудными сегментами. У вторых второй брюшной сегмент удлинен. К первым относятся рогохвосты и др. Большее количество представителей относится ко второму подотряду: муравьи, осы и др.
Имеют две пары прозрачных перепончатых крыльев с немногочисленными жилками. Муравьи имеют крылья лишь определенное время. Вторая пара крыльев имеет меньшие размеры, чем первая. Рядом с хорошо развитой парой сложных глаз есть простые глазки. У самок на конце брюшка яйцеклад, превращенный у высших форм в жало для впрыскивания яда. Пчелы используют жало для защиты, а осы – еще и при добывании пищи для личинок. Разные по типу питания (растительноядные, хищные, полифаги и т. п.). Ротовые аппараты разные, чаще всего грызущий или грызуще-сосущий. Личинки – червеобразные. У них преимущественно отсутствуют глаза и ноги, слабо развита голова. Характерна забота о потомстве.
Некоторые виды – общественные насекомые (муравьи, пчелы, осы).
Многие виды шмелей, некоторых пчел, муравьев занесены в Красную книгу.
Включает пчел, ос, шмелей, муравьев и др.
Медоносная или домашняя, пчела (Apis mellifera)
Пчелы – общественные насекомые. Строение пчелы и развитие пчелы в сотах
Одомашненное насекомое, выведено несколько пород. Живут семьями, которые насчитывают 40 – 70 тыс. пчел. В природе поселяются в дуплах деревьев. Человек разводит пчел в особых сооружениях – ульях. Современный рамочный разборный улей разработал в XVIII веке украинский пчеловод П. И. Прокопович.
Пчелы имеют хорошо развитый мозг (надглоточный узел), грибовидные, или стебельчатые, тела, что обуславливает сложное поведение насекомых. Кроме сложных глаз есть три простых глазка.
Медоносная пчела имеет хорошо развитые органы размножения, яйцеклад. Матка больше по размерам, чем рабочие пчелы. Откладывает ежедневно 300 – 1000 яиц. Самцы пчел, или трутни, толще, больше рабочих пчел. И у матки, и у трутней нет восковых желез.
В каждой семье есть одна самка – матка, или царица, несколько самцов – трутней и тысячи и десятки тысяч рабочих пчел. Рабочие пчелы – это недоразвитые самки, не способные размножаться. Их яйцеклад преобразован в жало (орган защиты). Жало состоит из трех игл, между которыми есть канал для выведения яда.
Грызущие ротовые органы видоизменены, образуют при употреблении пищи хоботок, через который с помощью глотки всасывается нектар. Нектар собирается в расширенный зоб. Там он превращается в мед. Пчела его отрыгивает в ячейки сот. К многочисленным волоскам, которые находятся на голове и груди, прилипает пыльца. Насекомое счищает пыльцу. Она накапливается в виде комочка в специальных углублениях на задних ножках. Пыльца сбрасывается в ячейки сот и заливается медом. При этом образуется перга, которой кормят личинок.
Восковые железы имеют вид светлых пятен – зеркалец. Они размещаются на четырех последних сегментах брюшка. Наружу воск выходит сквозь поры и застывает в виде треугольных пластинок. Воск у пчел начинает выделяться на 3 – 5-й день, на 12 – 28-й день они достигают максимальной активности, а потом их деятельность угасает и железы перерождаются. Для строительных работ используются верхние челюсти. Челюстями пчела пережевывает пластинки воска и строит из них ячейки.
Рабочие пчелы весной начинают собирать нектар и пыльцу. Матка откладывает по одному яйцу (оплодотворенному или неоплодотворенному) в каждую ячейку. Личинка выводится через 3 дня, 5 дней рабочие пчелы кормят их специальным «молочком» – веществом, богатым белками, липидами, которое выделяют верхнечелюстными железами, а потом – пергой. Через неделю личинка сплетает кокон. Молодая рабочая пчела появляется из куколки через 11 – 12 дней. Сначала она выполняет работу внутри улья: кормит личинок, чистит улей, ячейки, строит их. Через определенное время молодая пчела начинает вылетать за нектаром и пыльцой (взятком).
Из неоплодотворенных яиц выводятся трутни. Такие яйца откладываются в большие по размерам камеры ячеек. Развиваются они дольше, чем яйца, из которых выводятся рабочие пчелы.
В ячейки-маточники матка откладывает оплодотворенные яйца, из которых выводятся матки. Их все время кормят «маточным молочком». Старая матка старается уничтожить маточник, но его охраняют рабочие пчелы. Старая матка с частью рабочих пчел покидает улей — происходит роение. Рабочие пчелы клубком свиваются вокруг матки. Надо своевременно перенести рой в новый улей. Если рой не переселить, то он сам находит место и может одичать. Живет матка от 4 до 5 лет.
Молодая матка вместе с трутнями покидает улей на некоторое время, а после оплодотворения возвращается. После этого матка возвращается к улью и сохраняет сперматозоиды в семяприемнике. Трутни к улью не допускаются. Их убивают рабочие пчелы, или они гибнут. Само оплодотворение происходит перед откладыванием маткой яиц. При откладывании яиц в трутневые ячейки отверстия семяприемника сжимаются, яйца остаются неоплодотворенными.
Во второй половине лета начинается заготовка запасов меда на зиму. С холодами пчелы залепляют воском щели улья — и готовы к зимовке. Зимой питаются медом.
Пчелы умеют своеобразным танцем сообщать другим о местонахождении взяток.
Имеют большое значение как опылители растений, дают ценный пищевой продукт — мед, а также вещества, которые используют как лекарство (маточное молочко (апилак) — биоактивный и гормональный препарат; прополис — пчелиный лак, древнее бактерицидное средство; пчелиный яд). Мед — это нектар, который химически изменяется под действием ферментов желез рабочих пчел. Воск используют в промышленности для изготовления лекарств, парфюмерии, лаков, красок.
Муравьи
Муравьи – общественные насекомые
Коллективные насекомые. Семьи состоят из самок (одной или нескольких), самцов и рабочих муравьев. Рабочие муравьи могут выполнять разные функции. Наряду с рабочими особями встречаются солдаты. Они имеют особенности в строении: большую голову с хорошо развитыми крепкими челюстями (служат и оружием, и рабочим инструментом). Рабочие муравьи присматривают за куколками и личинками, кормят их, приносят добычу, строят муравейник, следят за его чистотой и т. п. Муравьи-солдаты защищают муравейник от нападений, могут сами нападать на муравьев других видов.
Голова муравья подвижная. Ротовой аппарат — грызущий. Питаются животной и растительной пищей. Многие виды уничтожают большое количество личинок вредных насекомых. На голове хорошо развиты сложные глаза, есть пара довольно длинных коленчатых усиков. Самцы и самки в определенный период имеют перепончатые крылья, которые легко обламываются. Рабочие муравьи крыльев не имеют. Имеют подвижное суженное брюшко между первым и вторым члениками. Некоторые виды имеют на конце брюшка жало, через которое выпрыскивают секрет с запахом муравьиной кислоты. Рабочие муравьи — это недоразвитые самки, которые не способны размножаться.
Способны поддерживать постоянную температуру в муравейнике. Зимуют под землей, где собираются все вместе и поддерживают определенную температуру.
Некоторые виды муравьев строят большие куполовидные муравейники (рыжий лесной муравей), некоторые — распространяют тлей, так как питаются их сладкими выделениями (черный садовый муравей), некоторые — разводят плесеневые грибы под землей, которыми кормят личинок. Матку постоянно облизывают муравьи. Они передают ее выделения другим. Многие виды муравьев имеют совместное пищеварение: муравей-разведчик находит пищу, съедает ее и частично переваривает, а потом отрыгивает другим насекомым колонии, а те передают ее дальше. Вредит пищевым продуктам в жилье человека южный вид — фараонов муравей.
В лесах муравейники необходимо охранять.
Наездники
Это мелкие насекомые преимущественно со стебельчатым брюшком. На голове — длинные усики. У самок хорошо развит яйцеклад. Самки откладывают свои яйца в яйца, личинки или куколки других насекомых (за что названы наездниками). Личинки питаются тканями, гемолимфой хозяина. Они не имеют ног. Жертва остается живой до созревания личинки наездника. Для образования куколки личинка прорывает покровы хозяина и выползает наружу. Жертва гибнет.
Одни виды наездников поражают лишь определенные виды, другие — разные. Есть виды, поражающие клещей, которые переносят возбудителей болезней. Разнообразные виды наездников используют в биологическом методе борьбы с вредителями культурных растений. Их разводят в лабораториях и выпускают в места размножения вредителей. Трихограмма одной кладкой может уничтожить значительное количество яиц вредителя, так как откладывает по одному в каждого.
Двукрылые
Представители отряда Двукрылые — также насекомые с полным превращением. Их легко узнать по характерному жужжанию. Этот звук возникает при колебании видоизмененной задней пары крыльев. Они называются жужжальцами и обеспечивают равновесие насекомого во время полета.
Вопреки сложившемуся мнению основной пищей комаров является нектар цветов. А вот самки некоторых видов действительно питаются кровью человека и животных. Это вещество необходимо им, чтобы формировать яйца. При этом комары могут переносить опасные заболевания, например, малярию.
Опасными насекомыми являются и мухи. Эти, на первый взгляд безобидные, обитатели жилища человека питаются пищевыми продуктами. Поэтому их личинки развиваются в скоплениях органики: помойных ямах, мусорниках, трупах животных. Вследствие этого на поверхности их тела и в пищеварительном тракте содержится огромное количество вирусов, яиц гельминтов, спор бактерий. Ними мухи и загрязняют продукты питания. Употребляя их, человек может заразиться дизентерией, тифом, туберкулезом и другими опасными заболеваниями.
Отряд Двукрылые (Diptera)
Отряд Двукрылые. 8 500+ видов. Ротовой аппарат колюще-сосущий или грызуще-лижущий. 1 пара перепончатых крыльев, задние крылья видоизменены в жужжальца. Представители: мухи, комары, оводы, слепни и др.
Известно свыше 80 тыс. видов, у нас — свыше 4,5 тыс. Имеют развитую одну пару перепончатых крыльев. Вторая пара крыльев преобразована в два маленьких булавовидных придатка — жужжальца, которые играют роль органа равновесия. Грудь большая, состоит из трех слившихся сегментов. Имеют очень подвижную голову. Ротовой аппарат сосуще-лижущий или колюще-сосущий. Иногда взрослые насекомые не питаются (например, оводы). Личинки двукрылых не имеют ног, а личинки мух почти не имеют головы.
Делятся на длинноусых или комаров и короткоусых или мух. У длинноусых усики удлинены, многочлениковые. У короткоусых усики укорочены и трехчлениковые. К длинноусым относятся комары, мошки, москиты и т. п. К короткоусым — мухи, оводы и др.
Длинноусые двукрылые
Комары
Развитие комара: яйца – личинка в воде – куколка – взрослое насекомое (имаго)
Комары имеют стройное тело, колюще-сосущий ротовой аппарат. Встречаются всюду. Способны сохранять в организме и передавать животным и человеку около 50 вирусов. Кровью питаются только самки, самцы — нектаром и соками растений. После оплодотворения самки ищут хозяев, чтобы напиться крови. Это нужно для созревания яиц в организме насекомого. Яйца откладываются в воду или влажную почву. Личинки и куколки развиваются в воде, дышат воздухом. Куколки — подвижные.
Малярийные комары (род Anopheles) являются переносчиками возбудителя малярии — малярийного плазмодия. Малярийные комары имеют ряд отличий от распространенных немалярийных комаров рода Кулекс (Culex):
| Малярийный комар | Комары рода Кулекс |
| Яйца разбрасывают на поверхности воды | Яйца откладывают на поверхности кучкой или лодочками |
| Каждое яйцо имеет поясок, воздушные камеры | Не имеют пояска, камер |
| Не имеют дыхательного сифона, есть только одна пара дыхательных отверстий на предпоследнем членике, расположены горизонтально к поверхности воды | Личинки имеют дыхательный сифон, поэтому расположены в воде под углом |
| Взрослые насекомые держат брюшко под углом к поверхности, на которой сидят | Взрослые насекомые держат брюшко параллельно поверхности, на которой сидят |
Взрослые комары также отличаются строением придатков головы и окраской крыльев.
Мошки (Simulium)
Мошки имеют небольшие размеры. Их личинки развиваются в водоемах с течением. Некоторые виды этих насекомых могут быть переносчиками опасных болезней животных.
Москиты (Phlebotomus)
Москиты похожи на маленьких комариков с окрашенными крыльями. Тело и крылья очень опушены. Их личинки развиваются во влажных местах: опавшей листве, почве, норах грызунов и т. п. Питаются экскрементами грызунов, органическими веществами. Укусы москитов очень зудят, боль и зуд сохраняются продолжительное время, может появиться состояние, похожее на лихорадку. Москиты — переносчики кожного и висцерального лейшманиозов.
Короткоусые двукрылые
Мухи
Развитие мухи: яйца – личинка – куколка – взрослое насекомое (имаго)
Мухи (домашняя, зеленая, синяя и др.) имеют червеобразных личинок. Взрослые насекомые питаются разной пищей, пищевыми продуктами человека (наносят капельку слюны на пищу, а потом слизывают). Личинки мух развиваются на мусорниках, в трупах, экскрементах животных и человека. Мухи распространяют возбудителей многих болезней (дизентерии, туберкулеза, брюшного тифа и др.).
Укусы оводов очень болезненны. Эти насекомые способны переносить такие заболевания, как туляремия, сибирская язва.
Домашняя муха (Musca domestica)
Домашняя муха имеет серовато-бурую окраску. На груди есть четыре темные продольные полосы. Размеры тела — 6-8 мм. Распространена повсюду.
На голове — большие фасеточные глаза, пара коротеньких усиков (органы обоняния). На лапках между коготками находятся клейкие подушечки, покрытые волосками, которые позволяют насекомому передвигаться по вертикальным поверхностям, и даже кверху ногами. На лапках есть органы вкуса.
Питаются жидкой пищей. Ротовой аппарат мухи — мягкий сосуще-лижущий хоботок, который образуется из нижней губы. Она садится на продукты и выделяет на них каплю пищеварительных соков, которые растворяют пищу. Потом муха слизывает эту жидкость.
Яйца мухи откладывают (до 160 за один раз) в пищевые остатки, фекалии, трупы, гниющие остатки и т. п. Личинка при благоприятных условиях выходит через пору. Она червеобразная, не имеет конечностей, почти не имеет головы. Окукливается через 1–2 недели в почве или субстрате, где находятся органические вещества и личинки. Взрослое насекомое выходит еще через 1–2 недели.
На волоски конечностей домашней мухи цепляется разная грязь, а также болезнетворные бактерии. На теле одной мухи насчитали свыше 6 млн бактерий, в кишках — до 28 млн. Разнообразен видовой состав бактерий, которые переносят мухи (до 40 видов). Характер питания мух также способствует распространению болезнетворных бактерий. Распространяют возбудителей: брюшного тифа, дизентерии, холеры, дифтерии, сибирской язвы и др. Могут распространять цисты простейших, яйца гельминтов.
Оводы
Оводы относятся к короткоусым двукрылым. Взрослые насекомые не питаются. Они живут за счет накопленных в личиночный период веществ. Личинки паразитируют в теле животных.
Различают несколько видов оводов: подкожный, желудочный, носоглоточный.
Самки подкожного овода откладывают яйца на шерсть задних ног животных (крупного рогатого скота). Личинки вбуравливаются сквозь кожу в ткани и мигрируют по телу. Заканчивают развитие под кожей на спине. Созревшая личинка прогрызает кожу и падает в землю, где окукливается. В коже животных остаются дырки.
У желудочного овода самка откладывает яйца на шерсти коней. Личинка выводится и начинает вбуравливаться в кожу, чем вызывает зуд. Животные случайно слизывают личинок и проглатывают. Личинки попадают в желудок, питаются там и созревают. Созревшие (через 10 месяцев) личинки падают с фекалиями на землю и там окукливаются.
Самки носоглоточных оводов живородящие и впрыскивают жидкость с личинками в ноздри или глаза животных (коней, овец). Личинки развиваются в носоглотке, глотке, лобных пазухах.
Блохи
Еще одни кровососущие насекомые с полным превращением — это блохи. В результате паразитического образа жизни они полностью лишены крыльев. Они имеют колюще-сосущий ротовой аппарат, с помощью которого питаются кровью человека и млекопитающих.
Блохи имеют очень маленькие размеры. Их тело, сплющенное с боков, едва достигает 5 мм. Оно увеличивается в размерах за счет роста брюшка по мере его наполнения кровью. А вот личинки блох питаются органическими остатками. Поэтому их можно найти на полу жилых домов и норах грызунов.
Блохи очень опасны. Они переносят целый ряд бактериальных и вирусных заболеваний. К ним относятся сальмонеллез, туляремия, гепатит В и С, клещевой энцефалит, сыпной тиф, чума, миксоматоз.
Итак, насекомые с полным превращением, примеры которых мы рассмотрели в нашей статье, представлены следующими отрядами: Жуки, Бабочки, Блохи, Перепончато- и Двукрылые. Личинки этих насекомых значительно отличаются от взрослых особей. А в ходе превращения у них происходит полный метаморфоз организма. При развитии с полным превращением насекомые проходят стадии яйца, личинки, куколки и взрослого насекомого — имаго.
Как проходит метаморфоз
Благодаря метаморфозу насекомое может всю накопленную в организме энергию посвятить важнейшему этапу в своей жизни, в результате которого она приобретает возможности кардинально изменить образ жизни и пищевую специализацию. Личиночная стадия — это стадия питания. Личинки жуков или гусеницы бабочек поглощают большое количество пищи, чтобы отложить в больших клетках своего тела достаточный жировой запас. Гусеница ест практически без остановки, а клетки, из которых в будущем образуются органы взрослой особи, остаются маленькими. В момент образования кокона в этих клетках начинается быстрое развитие, и маленькие клетки буквально „поглощают» жировые запасы личинки, чтобы преобразовать накопленную в них энергию и белки в новые органы — крылья, половые органы и сложные органы чувств. Много видов насекомых во время метаморфоза используют всю энергию, собранную на личиночной стадии. В таком случае взрослая особь вынуждена искать пищу, богатую сахаром, чтобы получить энергию, необходимую для размножения. Другие виды насекомых сохраняют часть запасов и после преобразования могут спариваться и размножаться, не питаясь. После того, как взрослые насекомые отложат яйца, они погибают. Классическим образцом насекомых, которые погибают сразу после размножения, являются подёнки.
