--PAGE_BREAK--Питание и переваривание пищи.Подавляющее большинство насекомых – фитофаги, то есть потребители растений. Однако среди них нередки хищники и паразиты, а также сапрофаги, питающиеся трупами и пометом.
Лишь немногие насекомые всеядны (пантофаги), более распространены многоядные формы (полифаги), однако в основной массе насекомые – олигофаги. Предел специализации – монофаги, то есть способные питаться организмами одного или немногих близких видов.
Среди фитофагов к монофагам относятся многие тли, червецы и щитовки, среди паразитов – некоторые наездники; среди хищников – божья коровка родолия.
Внутреннее строение насекомых показано на рис.6.
Кровеносная система насекомых редуцировалась до спинного сосуда. Спинной сосуд с сегментарно расположенными камерами, клапанами и остиями всасывает гемолимфу и гонит ее от слепого заднего конца вперед, в лишенную клапанов и остий аорту. Продукты переваривания пищи, проникая в гемолимфу, обычно сразу же включаются в метаболизм. Почти во всех тканях и клетках идет активная работа по синтезу специфических веществ, однако средоточием основных процессов метаболизма и синтеза белков, жиров и углеводов служит жировое тело. В этом смысле оно – аналог печени млекопитающих, но не пассивных отложений жира.
Снабжение органов и тканей кислородом достигается за счет его диффузии через покровы тела и стенки трахей. Сходным образом выводится углекислота и испаряется влага. Более крупные насекомые для увеличения поверхности диффузии газов и сокращения потерь воды развивают сложную систему внутренних тонкостенных трубочек – трахей, пронизывающих все тело и ветвящихся в его полости. Возникая в виде сегментарных впячиваний покровов, трахеи начинаются серией дыхательных отверстий (дыхалец или стигм), открывающихся на плейритах средне- и заднегруди и восьми первых сегментов брюшка. Дыхальца пердставляют собой отверстие, иногда снабженные фильтрами и створками. Образовавшиеся при распаде пищи конечные продукты метаболизма либо выводятся через покровы тела и стенки трахеи (СО2), либо асорбируются в задней кишке (Н2О), либо удаляются с остатками непереваренной пищи. Все метаболиты накапливаются в гемолимфе и извлекаются из нее специализированными органами выделения – мальпигиевыми сосудами. Они представляют собой длинные и тонкие трубочки, впадающие в кишечник и играют роль почек.
-Рис. 6. Внутренее строение самца черного таракана: пщ –пищевод, р –резервуар слюнной железы, слж-слюнная железа, з-зоб, мж-мышечный желудок, со-слепые отростки, срк-средняя кишка, пк-прямая кишка, нц-брюшная нервная цепочка, мс-мальпигиевы сосуды, тк-толстая кишка, тр-трахеи, д-дыхальца, с-семенник, сп-семепровод, пж-придаточные железы.
Рис.7. Схема поперечного разреза тела насекомого: сс-спинной сосуд, пк-перикардиальные клетки, вд-верхняя диафрагма, кш-кишечник, жт-жировое тело, эн-эноциты, нд-нижняя диафрагма, нц-нервная цепочка.
Основной структурный и рабочий элемент нервной системы – нейрон. Это специализированная нервная клетка с собственной оболочкой. От ее тела отходят длинный осевой отросток – аксон и короткие ветвящиеся дендриты.
Центральная нервная система насекомых образована двойной цепью ганглиев, связанных между собой, при этом головной мозг играет роль высшего анализатора.
У насекомых выявлено не менее девяти анализаторов: зрительный, обонятельный, вкусовой, слуховой, тактильный, двигательный, гравитационный, висцеральный и температурный. Многие аспекты поведения насекомых расшифровываются на основе врожденных, безусловно-рефлекторных реакций. У насекомых формируются и условные рефлексы, что дает способность насекомым к общению и дрессировке, придает им в их поведении гибкость, необходимую в переменчивых условиях существования.
Биология размножения и развития насекомых.
Размножение и развитие насекомых подчинены общим законам существования популяций и основаны на взаимодействии индивидов. Важнейшим актом этого взаимодействия является слияние гамет самца и самки. Вслед за оплодотворение сформированных яиц самка выбирает подходящий для их откладки в субстрат.
Для насекомых характерны крупные, богатые желтком яйца, разнообразные по форме и размерам. Чрезвычайно разнообразны кладки яиц (рис. 9). Субстратом для откладки яиц могут быть: почва, растение (корни, стебли, листья, цветы, плоды, семена).
Рис. 8. Типы яиц насекомых: 1-золотоглазка, 2-медведка, 3-совка, 4-бабочка, 5-жуки, пилильщики, 6-трипсы, 7-белянки, 8-саранчовые
Рис. 9. Типы кладок яиц насекомых: 1-озимая совка, 2-капустная белянка, 3-луговой мотылек, 4-хлебная пьявица, 5-кольчатый шелкопряд, 6-непарный шелкопряд, 7-зерновая совка.
Переход к самостоятельному существованию обычно начинается с выходом из яиц личинки 1-го возраста. Основу постэмбрионального развития насекомых составляет рост, периодически прерываемый в каждом возрасте. Испытывая периодические линьки, отмечающие переход от одного возраста к другому, насекомые вырастают во многие сотни и тысячи раз.
Типичное неполное превращение, свойственное тараканам, клопам и другим насекомым группы Hemimetabolaотличается сокращенным и фиксированным числом линек и явным сходством вылупляющегося из яйца организма со взрослой формой.
Полное превращение, характерное для жуков, бабочек и других представителей группHolometebola, отличается резкими преобразованиями организации и образа жизни личинки. После небольшого числа линек, личинка превращается в куколку, а из нее появляется взрослое насекомое.
Различные типы личинок насекомых и куколок приведены на рисунках 10-12.
При свойственном подавляющему большинству насекомых обоеполом размножении весь жизненный цикл включает последовательные фазы развития и, начиная с яйца, отложенного самкой, завершается формированием зрелой особи следующего поколения.
Рис. 11. Типы куколок насекомых с полным превращением: 1-свободная (жука), 2-покрытая куколка (бабочки), 3-скрытая (пупарий и заключенная в нем свободная куколка мухи).
Контрольные вопросы
1. Особенности расчленения тела насекомого.
2. Особенности расчленения груди.
3. Главнейшие типы усиков.
4. Типы ротовых органов.
5. Типы и количество глаз.
6. Типы ног (в связи с образом жизни).
7. Внутреннее строение насекомого.
8. Место откладки яиц насекомыми.
9. Указать различие личинок насекомых с полным и неполным превращением.
10.Типы куколок и их различие.
Дополнительная литература.
1. Захваткин Ю.А. Курс общей энтомологии. – М., «Колос», 2001
2. Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. – М., «Высшая школа», 1986.
Систематика насекомых
Всех насекомых как животных (царство Zoa), отличают гетеротрофность и положение в цепях питания на уровне потребителей (консументов), ими проявляется активность в поисках ресурсов существования и воспроизводства и овладения ими.
Классификация бесчисленного множества насекомых, различающихся по многим признакам, возможна по принципу иерархии.
Обилие и разнородность объектов, их соответствие условиям существования и постоянное воспроизводство в цепи сменяющих друг друга поколений придают биологической систематике особую сложность и значение. В настоящее время наиболее популярна следующая классификация насекомых.
продолжение
--PAGE_BREAK--Классификация насекомых
I.
Подкласс низшие, или первичнобескрылые, —
Apterygota
А. Инфракласс энтогнатные –
Entognatha
1. Отряд протуры, или бессяжковые, — Protura
2. Отряд подуры, или ногохвостки, — Podura
3. Отряд диплуры, или двухвостки, — Diplura
Б. Инфракласс тизануровые –
Thysanurata
4. Отряд тизануры, или щетинохвостки, -Thysanura
II.
Подкласс высшие, или крылатые, —
Pterygota
А. Инфракласс древнекрылые –
Palaeoptera
5. Отряд поденки – Ephemeroptera
6. Отряд стрекозы – Odonatoptera
Б. Инфракласс новокрылые –
Neoptera
Отдел с неполным превращением –
Hemimetabola
Надотряд ортоптероидные – Orthopteroidea
7. Отряд таракановые – Blattoptera
8. Отряд богомоловые – Mantoptera
9. Отряд термиты – Isoptera
10. Отряд веснянки – Plecoptera
11.Отряд эмбии – Embioptera
12.Отряд гриллоблаттиды – Grylloblattida
13.Отряд палочники – Phasmoptera
14.Отряд прямокрылые – Orthoptera
15.Отряд гемимериды – Hemimerida
16.Отряд кожистокрылые – Dermaptera
17.Отряд зораптеры –Zoraptera
Надотряд гемиптероидные – Hemipteroidea
18.Отряд сеноеды – Psocoptera
19.Отряд пухоеды –Mallophaga
20.Отряд вши – Anoplura
21.Отряд равнокрылые –Homoptera
22.Отряд клопы – Hemiptera
23.Отряд трипсы – Thysanoptera
Отдел с полным превращением –
Holometebola
Надотряд колеоптероидные – Coloopteroidea
24.Отряд жуки – Coleoptera
25.Отряд веерокрылые -Strepsiptera
Надотряд нейроптероидные –Neuropteroidea
26.Отряд сетчатокрылые – Neuroptera
27.Отряд верблюдки – Raphidioptera
28.Отряд большекрылые — Megaloptera
Надотряд мекоптероидные – Mecopteroidea
29.Отряд скорпионовые мухи – Mecoptera
30.Отряд ручейники – Trichoptera
31.Отрядбабочки– Lepidoptera
32.Отрядперепончатокрылые– Hymenoptera
33.Отрядблохи– Aphaniptera
34.Отряддвукрылые— Diptera
Рассмотрим лишь те отряды класса насекомых, которые включают виды, имеющие значение для сельского хозяйства, либо как вредители растений и запасов, либо как полезные для их защиты.
Отряд Прямокрылые (Orthoptera)
Типичные прямокрылые – крупные (до 80 мм) насекомые с сильными бедрами ног, мощными жвалами и двумя парами крыльев. Передние крылья, плотные и узкие, покрывают перепончатые задние. К прямокрылым относятся кузнечики, которые снабжены длинными яйцекладами и антеннами. Саранчовые отличаются короткими яйцекладами и укороченными антеннами. Данные насекомые имеют неполное превращение. Многие из них отличаются прожорливостью. Саранча до сих пор приносит бедствие, уничтожает посевы сельскохозяйственных культур.
Отряд Равнокрылые (
Homoptera
)
Все равнокрылые – обитатели суши и фитофаги – наиболее активны в дневное время суток. Причиняемый ими вред многообразен: высасывая соки растений, они ослабляют их. Некоторые вызывают деформацию растений и переносят многие вирусные заболевания.
Известно около 40000 видов, распределяемых по шести подотрядам. Рассмотрим лишь часть из них.
Цикадовые. Имея крупную голову с развитыми глазами и глазками, крылья складывают кровлеобразно и обычно с прозрачными крыльями, мощными тазиками задних прыгательных ног. В средней полосе нашей страны в травостое и на кустарниках распространены постоянно прыгающие цикадки. Переносят ряд вирусных болезней.
Листоблошки. Мелкие (1,5-5 мм) листоблошки отличаются от цикад длинными антеннами и двучлениковыми лапками, крыльями без поперечных жилок, утолщенными бедрами прыгательных ног. Они загрязняют листву падью и переносят вирусные болезни.
Белокрылки. Эти крошечные насекомые, имеют разделенные или почковидные глаза, два простых глазка на темени, две пары крыльев, покрытые белым восковым налетом, двучлениковые лапки. Белокрылки приносят громадный вред в теплицах и оранжереях, часто на комнатных цветах.
Тли. Они отличаются мелкими размерами (0,5-6 мм), 3-6 члениковыми антеннами, имеют сложные фасеточные глаза. Обычно тли существуют колониями – громадными скоплениями особей, приводящие к гибели растений.
Отряд Клопы или Полужесткокрылые (Hemiptera).
Среди насекомых с неполным превращением клопы лидируют по обилию видов (более 40000). Почти все представители отряда ведут свободный образ жизни, размножаются обоеполым путем и откладывают яйца.
Наиболее опасные вредители сельскохозяйственных культур, это свекловичные и мокриловый клопы, вредная черепашка и др.
Отряд Трипсы, или Бахромчатокрылые (Thysanoptera).
Трипсы – очень мелкие (1-2 мм) насекомые с гибким телом, узкими бахромчатыми крыльями (рис.). Чаще всего их можно заметить в соцветиях астровых и других растениях. У трипсов колюще-сосущий ротовой аппарат.
Отряд Жуки, или Жесткокрылые (Coleoptera).
Жесткокрылые, или жуки, имеют особенно жесткие покровы, обычно компактное и крепкое тело. Большинство жуков имеют грызущий ротовой аппарат, преобразованные в плотные эмитры (надкрылья) передние крылья, покрывающие в покое перепончатые задние, а отличаются типичным полным превращением. Подавляющее большинство жуков размножаются обоеполым путем.
Формирующиеся личинки жуков весьма разнообразны.
Почти все культурные растения повреждаются обитающими в почве личинками хрущей, щелкунов (проволочники), чернотелок (ложнопроволочники), златок и пыльцеедов. Листву используют в пищу листоеды, долгоносики, некоторые хрущи и др.
Однако многие жужелицы, стафилины, божьи коровки и представители других семейств уничтожают вредителей сельскохозяйственных культур, а некоторые из них уже с давних пор используются в практике биометода.
Отряд Чешуекрылые, или Бабочки (Lepidoptera).
Чешуекрылые, или бабочки разнообразны по размерам и облику. Большинство представителей имеют сосущий хоботок, крылья покрыты чешуйками.
Размножение бабочек обоеполое, но нередок факультативный партеногенез.
В фазе гусеницы подавляющее большинство видов — фитофаги. Около 60 видов отряда зарегистрированы как важнейшие вредители сельскохозяйственных культур. Особенно вредоносны разные виды совок, белянки, огневки и другие.
Отряд Двукрылые (Diptera)
Двукрылые – насекомые мелких и средних размеров. Обладают одной парой перепончатых крыльев и редуцированной в жужалец второй парой, они характеризуются преобразованными в колющий и лижущий хоботок ротовыми органами (рис.).
Среди двукрылых имеются вредители сельскохозяйственных культур – шведская и гессенская, морковная и луковая мухи.
Отряд Перепончатокрылые (
Hymenoptera
)
Перепончатокрылые не имеют родственных связей с каким-либо другим отрядом крылатых насекомых; характеризуются грызущим или грызуще-лижущим ротовым аппаратом, двумя парами перепончатых крыльев и развитым яйцекладом.
Почти все представители отряда размножаются обоеполым путем.
Практическое значение перепончатокрылых в целом положительно, так как многие из них – специфические опылители и естественные регуляторы численности вредных насекомых. Многие виды с успехом используют в практике биологической защиты сельскохозяйственных культур и разводят в промышленных масштабах на биофабриках (трихограмма и др.).
Представители отрядов насекомых приведены на рис. 13.
Рис. 13. Отряды насекомых: 1-прямокрылые, 2-равнокрылые, 3-клопы, 4-трипсы, 5-жуки, 6-бабочки, 7-перепончатокрылые, 8-двукрылые.
--PAGE_BREAK--